Генератор пилообразного тока

(19 11 Н 03 К 4/60 е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГОТОКА по авт. св.841093, отличающийсятем, что, с целью расширения частотногодиапазона, операционный усилитель выполнен в виде дифференциального усилителя, .первый вход которого соединен с первымвходом операционного усилителя, второй вход - с вторым входом операционного усилителя, а первый выход соединен с базой первого оконечного транзистора, второй выход - с входом первого согласующего элемента, выход которого соединен с базой второго оконечного транзистора, причем эмиттеры первого и второго оконечных транзисторов подключены соответственно к положительной и отрицательной шинам источника питания, а коллекторы соединены с выходом операционного усилителя и входом второго согласующего элемента, а вход питания первого согласующего элемента соединен с эмиттером первого оконечного транзистора.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в развертывающих устройствах передающих телевизионных камер, обеспечивающих точную коррекцию получаемого изображения и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Юо 841093.Целью изобретения является расширение частотного диапазона работы устройства,На фиг. 1 показана структурная электрическая схема генератора пилообразного тока; на фиг. 2 - вариант конструктивного выполнения генератора с дополнительным усилителем и вторым согласующим элементом в виде частотно-зависимой цепи; на фиг. 3 - эпюры работы элементов и узлов операционного усилителя, а также зависимости коэффициента передачи собственно операционного усилителя и цепи обратной связи (с учетом параметров нагрузки генератора) от частоты.Устройство содержит задающий генератор 1, выход которого подключен к первому входу операционного усилителя 2, второй вход которого подключен через резистор 3 к общей шине устройства и через индуктивную нагрузку 4 к выходу разделительного элемента 5, соединенного через блок 6 частотной фильтрации с выходом операционного усилителя 2. Операционный усилитель 2 выполнен в виде дифференциального усилителя 7, первый вход которого соединен с первым входом операционного усилителя, второй вход - с вторым входом операционного усилителя 2, а первый выход 8 соединен с базой первого оконечного транзистора 9, второй выход 10 - с входом первого согласующего элемента 11, выход которого соединен с базой второго оконечного транзистора .12, причем эмиттеры первого и второго оконечных транзисторов 9 и 12 подключены соответственно к положительной и отрицательной шинам 13 и 14 источника питания, коллекторы соединены с выходом операционного усилителя 2 и выходом второго согласующего элемента 15, а вход питания первого согласующего элемента 11 соединен с эмиттером первого оконечного транзистора 9. Первый и второй оконечные транзисторы 9 и 12, первый и второй согласующие элементы 11 и 15 образуют блок 16 согласования режима работы.При необходимости повышения мощности предлагаемый генератор можно реализовать, например, в виде схемы с дополнительным усилителем 17- мощности (фиг. 2). В качестве задающего генератора 1 может быть использован обычный генератор пилообразного напряжения, например микро- .узел 25 Гф 14 (ТЭ 2 089 408). Дифференциальный усилитель 7 может быть выполнен на микросхеме типа К 118 УД 1 А, 1 О он прост по конструкции, маломощный и имеет дифференциальные входы, тогда как операционные усилители могут быть как однополярными, так и с дифференциальными входами, и не только усиливают, но и преобразуют входные сигналы. Согласующий элемент 11 может быть выполнен, например, в виде схемы на транзисторе,. диоде и резисторе (фиг. 1), при этом параметры элементов . схемы выбираются так, чтобы обеспечить согласованное управление транзисторами 9 и 12 при использовании противофазных сигналов с выходов дифференциального усилителя 7. Транзисторы 9 и 12 и первый согласующий элемент 15могут быть выполнены, например, в видемикросборок типа 2 Т 0622 и 1 НТ 251. Второй согласующий элемент 15 может бытьвыполнен в виде частотно-зависимой цепи,например резистора, включенной последовательно с параллельной КС-цепочкой.2 О Блок 6 частотной фильтрации может бытьвыполнен в виде индуктивных элементовс подключенными параллельно резисторами (фиг. 1). Если требуется дополнительный усилитель 17 мощности, то ои можетбыть выполнен, например, на транзисторахпо двухтактной схеме (фиг, 2),Генератор пилообразного тока работает следующим образом.При поступлении запускающих импульсов на вход генератора (обратный ход развертки) на выходе задающего генератора 1возникает резкий перепад напряжения иоперационный усилитель 2 запирается, нарастакие тока в индуктивной нагрузке 4 прекращается и полярность напряжения на нейизменяется на противоположную, вследз 5 ствие чего разделительный элемент 5 запирается и нагрузка 4 отключается от выхода. операционного усилителя 2. В контуре,образованном нагрузкой 4 и конденсаторомобратного хода (не показан), начинается колебательный процесс. Ток в индуктивной нагрузке 4 сначала уменьшается до нуля, а затем изменив направление на обратное, начинает увеличиваться, при этом напряжение нанагрузке нарастает в виде резонансноговсплеска до .величины, превышающей на 45 пряжения источника питания генератора,а затем начинает уменьшаться.При отсутствии запускающих импульсов(прямой ход развертки) напряжение с выхода задающего генератора 1 подается напервый вход операционного усилителя 2 и5 О управляет его работой, разделительныйэлемент 5 отпирается и индуктивная нагрузка 4подключается к выходу операционного усилителя 2, причем ток в ней изменяется всоответствии с выходным напряжениемзадающего генератора и сигналом, подаваемым с резистора 3. Ток индуктивнойнагрузки 4 протекает сначала от последней через диод элемента 5 и далее в блок 6,1160546 3а затем в . в обратном направлении через блок 6 и транзистор элемента 5 в нагрузку 4, при этом параметры элементов блока 6 подстроены соответственно для цепи тока одного и другого направлений в отдельности, поэтому нежелательных высокочастотных колебаний на выходе генератора не возникает. При наличии в составе узлов операционного усилителя 2, дифференциального усилителя 7 и блока 16 согласования под действием выходного сигнала сложной формы от задающего генератора 1 (фиг. За) и сигнала цепи обратной связи напряжения на выходах 8 и 10 изменяются в противофазе (фиг. Зб и в), Ток коллектора транзистора элемента 11 протекает через последовательно соединенные диод и резистор, токи транзисторов 9 и элемента 11 равны, но изменяются в противофазе. При равенстве сопротивлений ,в цепи эмиттера транзистора 9 и резистора элемента 1, а также при равенстве сопротивлений .диода и перехода базы-эмиттер транзистора элемента 11, переменное напряжение на базе транзистора 12 устанавливается равным по амплитуде напряжению на базе транзистора элемента 11, которое равно напряжению на базе транзистора 9. Таким образом, напряжения между базой эмиттеров транзисторов 9 и 12 поддерживаются равными по амплитуде и противоположными по фазе ввиду различного. типа их проводимости. Кроме того, равенство сопротивлений в цепях транзистора 9 и транзистора элемента 11 обеспечивает(при токе коллектора транзистора элемента 11, примерно равном току эмиттера) одинаковые по величине постоянные напряжения смещения (на один Вольт) транзисторов 9 и 12 каждый относительно своего источника питания.Транзисторы 9 и 12 работают на общую нагрузку - входное сопротивление второго согласующего элемента 15 (и входное сопротивление усилителя мощности, если он имеется в генераторе), и имеют общий для них ток коллекторов, при этом один из транзисторов является для другого динамической нагрузкой, обеспечивая более широкий динамический диапазон изменения выходного напряжения на их коллекторах и соответственно сигналов на индуктивной нагрузке 4 генератора (фиг. Зг), больший коэффициент усиления блока 16, повышенную стабильность выходного сигнала относительно нулевого уровня напряжения, обеспечиваемую взаимокомпенсирующимися (в противофазе) изменениями управляющих сигналов на базах транзисторов :9 и 12. 4Кроме того, коэффициент усиления и полоса частот транзисторов 9 н 12 зависят от параметров их нагрузки, в качестве которой служит второй согласующий элемент 15 (и входное сопротивление усилителя мощности, если он имеется). Параметры элементов КС-цепи, образующей второй согласующий элемент, выбранный с учетом . реактивных параметров индуктивной нагрузки 4 генератора, обеспечивают боль шую нагрузку транзисторов 9 и 12 на низких частотах, когда ток их течет через резисторы элемента 15, что обеспечивает соответственно более высокий статический коэффициент усиления и большую стабильность. На высоких частотах (около резонансной частоты индуктивной нагрузки 4) второй согласующий элемент 15 образует меньшую нагрузку для транзисторов 9 и 12, когда ток замыкается через конденсатор элемента 15 и когда достигается более широкая полоса частот блока 16 и большая устойчивость всего генератора пилообразного тока, потому что для этих частот комплексное сопротивление индуктивной нагрузки 4 носит емкостный характер (фиг. Зд, кривая 18), вследствие чего повороты фазы, обусловленные с операционным усилителем (фиг. Зд кривая 19) и реактивным сопротивлением нагрузки 4, взаимно компенсируются. Частотный диапазон генератора существенно расширяется, резонансная частота нагрузки 4 может быть выбрана выше частоты среза верхних частот, что невозможно в известном генераторе. Частотный диапазон генератора расширяется не менее чем в 4 - 5 раз (если сравнивать по частотам, определяемым выбранным уровнем усиления в зоне спада верхних частот). При использовании генератора не требуется помещать весь операционный усилитель в термостат, как это делается в известном генераторе для .обеспечения высокой стабильности и устойчивости в условиях влияния 40 широкого круга дестабилизирующихфакторов. Конструктивное усложнение генератора невелико, поэтому производственные затраты не только не увеличатся, но с учетом исключения дорогостоящего тер мостата даже снизятся. Сложность изготовления генератора существенно не увеличится, так как все узлы операционного усилителя могут быть выполнены на стандартных элементах - микросборках.Использование предлагаемого генера тора в прецизионных телевизионных установках позволяет упростить их настройку и эксплуатацию, повысить качество изображения и точность получаемой информации.СостаТехред Тираж Государствен елам изобрете сква, Ж - 35, Патент, г. рбачевКорректоПодписноета СССРрытийнаб., д. 4/5Проектная, 4 ного комит ний и от РаушскаяУжгород, у