Формирователь прямоугольных импульсов

. ГОсудАРстВенный комитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИОПИСАНИЕ ИЗО(71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им, С. М. Кирова(56) . Дьяконов В. П. Лавинные транзисторы и их применение вимпульсных устройствах. М., Советское радио, 1973, с. 168, рис. 5 - 28.2, Авторское свидетельство СССР502492, кл. Н 03 К 5/01, 03.04.74 (прототип).(54) (57) 1. фОРМИРОВАТЕЛЪ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий мультивибратор, выход которого подключен к входу триггера, первый выход которого через параллельно соединенные первый резистор и первый конденсатор подключен к базе первого р-п-р-транзистора, эмиттер которого соединен с обшей шиной, коллекторподсоединен к коллекторун-р-н-транзистора, эмиттер которого подсоединен к отрицательнои шине источника напряжения и чеоез второй резистор соединен с его базой, которая через третий резистор подсоедин.на к коллектору второго р-п-р-транзистора, эмиттер.которого соединен с общей шиной, а база через параллельно соединенные четвертый резистор и второй конденсатор подключена к коллектору первого р-п-р-тран. зистора, и третий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем повышения нагрузочной способности и точности калибровки уровня выходного напряжения, в него введены источник опорного напряжения, первый и второй электронные ключи, элемент управления и суммирующий элемент, первый вход которого через первый электронный ключ подключен к общей шине, а через второй электронный ключ - к выходу источника опорного напряжения, причем управляющие входы первого и второго электронных ключей соединены соответственно с первым и вторым выходами элемента управления, вход которого подключен к первому выходу триггера, второй выход которого через пятый резистор подключен к базе второго р-п-р-транзистора, а второй вход суммирующего элемента подключен к коллектору первого р-п-р-транзистора.2. Формирователь по п. 1, отличающидгя тем, что суммирующий элемент выполнен на дифференциальном усилителе, неинвер. тирующий вход которого соединен с первым входом суммирующего элемента, второ вход последнего соединен с точкой соедине ния источников питания дифференциальногоусилителя, выход которого соединен с его инвертнрующим входом, который через встречно-параллельно включенные диоды подключен к его неинвертнрую 1 цему входу, а через последовательно соединенные третий конденсатор и шестой резистор - с общей шиной.5 10 15 20 25 35 4 С 4 Т 1Изобретение относится к импульсной технйке и может быть использовано для калибровки вольтметров.Известен формирователь прямоугольных импульсов, содержащий транзисторный ключ ограничительный элемент, подключенный к выходу транзисторного ключа, резисторы,конденсаторы 1).Недостатком данного устройства являются его ограниченные функциональные возможности.Наиболее близким яо технической сущности к изобретению является формирователь прямоугольных импульсов, содержащий мультивибратор, выход которого подключен к входу триггера, первый выход которого через параллельно соединенные первый пезистор и первый конденсатор подключен к базе первого р-и-р-транзистора, эмиттер .Которого соединен с общей шиной, коллектор подсоединен к коллектору и.-р-л.транзистора, эмиттер которого подсоединен к отрицательному выводу источника напряжения и через второй резистор соединен с базой его, которая через третий резистор подсоединена к коллектору второго р-л-р-транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через параллельно соединенные четвертый резистор и второй конденсатор подключена к коллектору первого ра-р-транзистора, разделительный конденсатор, встречно-параллельно включенные стабилитроны )2).Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности ввиду низкой нагрузочной способности, низкой точности калибровки уровня выходного напряжения.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей формирователя путем повышения нагрузочной способности и точности калибровки уровня выходного напряжения.Поставленная цель достигается тем, что в формирователь прямоугольных импульсов, содержащий мультивибратор, выход которого подключен к входу триггера, первый выход которого через параллельно соединенные первый резистор и первый конденсатор подключен к базе первого рп-р-транзистора,2 эмиттер которого соединен с общей шиной, коллектор подсоединен к коллектору л -р-лтранзистора, эмиттер которого подсоединен к отрицательной шине источника напряжения и через второй резистор соединен с его базой, которая через третий резистор подсоединена к коллектору второго р-и-р-транзистора, эмнттер которого соединен с общей шиной, а база через параллельно соединенные четвертый резистор и второй конденсатор подключена к коллектору первого ри-р транзистора, и третий конденсатор, введены источник. опорного напряжения, первый и второй электронные ключи, элемент управления и суммирующий элемент, первый вход которого через первый электронный ключ подключен к общей шине, а через второй электронный ключ - к выходу источника опорного нацряжения, причем управляющие входы первого и второго электронных ключей подсоединены соответственно к первому и второму выходам элемента управления, вход которого подключен к первому выходу триггера, второй выход которого через пятый резистор подсоединен к базе второго р-л-ртранзистора, а втором вход суммирующего элемента подключен к коллектору первого р-л-р-транзистора.Кроме тогосуммирующий элемент выполнен на дифференциальном усилителе, неннвертируюющий вход которого соединен с первым входом суммирующего элемента, второй вход последнего соединен с точкой соединения источников питания дифференциального усилителя, выход которого соеди. нен с его инвертирующим входом, который через встречно-параллельно включенные диоды подключен к его неинвертнрующему. входу, а через последовательно соединенные третий конденсатор и шестой резистор - с общей шиной.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит мультивибратор 1, выход которого подключен к входу триггера 2, а его первый выход через параллельно соединенные первый резистор 3 и первый конденсатор 4 - к базе первого р-и-р-транзистора 5, эмиттер которого соединен с об10 15 25 30 35 40 45 щей шиной; коллектор подсоединен к кол.лектору л -р-и-транзистора 6, эм иттер которого подсоединен к отрицательной шине 7 источника напряжения и через второй резистор 8 соединен с базой его, которая через третий резистор 9 подсоединена к коллектору второго р-и-р-транзистора 10, эмит, тер которого соединен с общей шиной, а его база через параллельно соединенные четвертый резистори второй конденсатор 12 подключена к коллектору первого р-и-р-транзистора.5, пятый резистор 13, источник 4опорного напряжения, первый 15 и второй 16 электронные ключи, элемент 17 управления, суммирующий элемент 18, первый вход ко.торого через первый электронный ключ 15 подключен к общей шине и через второй электронный ключ 16 - к выходу источника 14 опорного напряжения, причем управ. .ляющие входь 1 первого 5 и второго 1 б электронных ключей соответственно подсоединены к выходам элемента 17 управления; вход которого подключен к первому выходу триггера 2, второй выход которого через пятый резистор 13 подсоединен к базе .второго р-д-р-транзистора 10, второй вход суммирующего элемента 18 подключен к коллектору первого р-н-р-транзистора 5, выход суммирующего элемента является выходом устройства.Суммирующий элемент выполнен на дифференциальном усилителе 19, неинвертирующий выход которого соединен с первым вхо.дом суммирующего элемента, второй вход которого соединен с точкой соединения ис-.точников 20 и 21 питания дифференциального усилителя, выход которого соединен с его иивертирующим входом, который через встречнотараллельно включенные диоды 22 и 23 подключен к его неинвертирующему входу, а через последовательно соединенные третий конденсатор 24 и шестой резистор 25 соединен с общей шиной.Устройство работает следующим образом, Пусть в первый полупериод формирования прямоугольного напряжения меандра транзистор 5 выключен (на первом выходе триггера 2 напряжение равно нулю).В этом случае транзисторы 6 и 10 оказываются включены как за счет того, что они охвачены положительной обратной связью, так за счет подачи на базу транзистора 10 включающего уровня напряжения с второго выхода триггера 2.Одновременно включенным через элемент 17 управления, который может быть выполнен на основе триггера, оказцвается электронный ключ 1 б, а электронный ключ 15 - выключенным. Конденсатор 24 восстанавливает свой заряд, т, е. дозаряжается. Ток заряда конденсатора протекает в направлении: общая шина, резистор 25, кондейсатор 24, выходное сопротивление усилителя 19, выходные сопротивления источников 20 и 21 напряжения, далее в иаправленнв через насыщенный транзистор 6 В ШВщ 7 источника напряжения. 1 равая обкладка конденсатора 24 заряжается положительно, а левая - отрицательно. На выходе формирователя формируется отрицательный импульс напряжения.В начале второго полупериода формирования напряжения меандра транзистор 5 включается. Одновременно выключаются транзисторы 6 и 10. При этом также синхронно включается электронный ключ 15 и выключается электронный ключ 16: В этом случае происходит разряд конденсатора 24.Ток разряда переходного конденсатора 24 протекает по направ,пению: положительно заряженная обкладка конденсатора 24, резистор 25, общая шина, транзистор 5, общий вывод усилителя 19, выходные сопротивления источников 20 и 21 напряжения, выходное сопротивление усилителя 19 к левой обкладке конденсатора 24. На резисторе 25 формируется положительный импульс напряжения,Таким образом, в течение периода на выходе формирователя прямоугольных импульсов формируется напряжение меандра. Встречно-параллельные диоды предохраняют усилитель от перегрузок по напряжению, обеспечивая надежную работу.Повышение нагрузочной способности формирователя прямоугольных импульсов достигнуто благодаря тому, что резистор 25 подсоединен через конденсатор 24 и выход. ное сопротивление усилителя 9 непосредственно к коллекторам транзисторов 5 .и 6, в то время как в известном устройстве резистор нагрузки подсоединен к коллекторам транзисторов ключевой схемы через диодные стабилизаторы напряжения. Очевидно, что иагрузочная способность ключевой схемы на транзисторах 5, 6 и 10 принципиально всегда больше, чем нагрузочная способность диодиого стабилизатора напряжения.Практически в формирователе импульсов нагрузочная способность определяется лишь свойствами ключевой схемы на транзисторах 5, б и 10 усилителя 19 н может быть сделана принципиально на любые токи, которые значительно больше, чем допустимые токи нагрузки диодного стабилизатора напряжения. ф Точность калибровки выходного уровня напряжения повышена за счет того, что резко снижено выходное сопротивление формирователя прямоугольных импульсов, а также уровень выходного напряжения, измеренный на выходе усилителя 19 напряжения, практически равен напряжению образцовой меры - источника 14 опорного напряжения. Это справедливо ири условии, что электронные ключи 15 и 6 обладают малым остаточным напряжением, что на2540 л Составитель А. Горбачев Редактор С. Саенко Техред И. Верес Корректор О. Билак Закаэ 60/4/42 Тираж 86 Подписиое 8 НИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретеннй н открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4практике легко реализуется из-за очень боль шого входного сопротивления усилителя 9. Прн этом высокая точность калибровки уровня выходного напряжения достигнута 5 благодаря тому, что температурно-скомпенсированные стабилитронц опорного напряжения работают на постоянном токе, и, следовательно, отсутствует не, только погрешность перехода с поетбянного в импульсный режим работы, но также исключена погрешность из-за длительности переходных процессов в случае рабаты стабилнтронов в источнике опорного найряжения в импульс- ном режиме.Кроме того, высокая точность установки уровня выходного напряжения обеспечивается за счет того, что принципиально исключен дрейф усилителя 9, поскольку резистор нагрузки подсоединен к его выходу через конденсатор,На величину дрейфа выходного напряжения формирователя прямоугольных импульсов сказывается, лишь разностный дрейф сопротивлений электронных ключей во включенном состоянии.