Генератор прямоугольных импульсов

сооз советснихоцидлистич усниРЕСПУБЛИН И 9) (11) 03 К 3 28 ПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1 осуддрствнчцй комитетпО изОБРетеяиям и ОтиРмтийми) и гннт сса(57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель - повышение стабильности длительности и частоты повторения генерируемых импульсов - достигается введением в генератор прямоугольных импульсов (ГПИ) резисторов12 и 15. С целью расширения областииспользования путем исключения влияния нагрузки на длительность и частоту генерируемых импульсов в ГПИвведен диод, подключенный между резистором 15 и коллектором транзистора11, а нагрузка подключена между шинойисточника питания и коллектором транзистора 11. ГПИ содержит также мостовую времязадаюцую цепь 1, транзисторный нуль-орган 8, транзистор 9 р-и-ртипа и транзистор 11 и-р-и-типа проводимости. 1 з,п, ф-лы 3 ил,Изобретение относится к импулвснойтехнике и может быть использовано визмерительной аппаратуре, в импульсных вторичных источниках питания, в5системах управления и сигнализации,Цель изобретения - повышение ста"бильности длительности и частоты повторения генерируемых импульсов и расширение области применения путем ис-.ключения влияния нагрузки на длительность и частоту генерируемых импульсов.На фиг. 1 представлена схема генератора прямоугольных импульсов; нафиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - схема генераторапрямоугольных импульсов, вариант,исключающий влияние нагрузки на егоработу,20Генератор прямоугольных импульсов(фиг. 1) содержит мостовую времяэадающую цепь 1, состоящую, например,иэ КС-цепи 2, выполненной на резисторе 3 и конденсаторе 4, и делителя 255 напряжения, выполненного на резисторах 6 и 7, транзисторный нуль-орган8, состоящий из первого транзистора 9,например, р-п-р-типа, первого резистора 10, второго транзистора 11 проЗОтивоположного типа проводимости(а-р-и-типа) и второго резистора 12.Точки соединения резисторов 3 и 6,конденсатора 4 и резистора 7 образуют входную диагональ мостовой времязадающей цепи 1, Точки соединения резистора 3 и конденсатора 4, резисторов 6 и 7 образуют выходную диагональмостовой времязадающей цепи 1, в которую включен переход база - эмиттертранзистора 9 нуль-органа 8, коллек 40тор этого транзистора через резистор12 соединен с базой транзистора 11нуль-органа 8. Точка соединения конденсатора 4 и резистора 7 мостовойвремязадающей цепи 1 соединена сэмиттером транзистора 11 нуль-органа8 и нулевой шиной источника 13 питания. Генератор прямоугольных импульсов содержит также коммутируемый делитель напряжения, состоящий иэ токоогранрчивающего резистора 14 и третьего резистора 15, причем резистор 14 одним выводом соединен с шиной источ 55 ника 13 питания, точка соедйнения резисторов 14 и 15 соединена с точкой соединения резисторов 3 и б мостовой времязадающей цепи 1, другой вывод резистора 15 соединен с коллектором транзистора 11 нуль-органа 8. Коллектор транзистора 11 соединен с выходной шиной 16Генератор по схеме на фиг, 3 дополнитепьно содержит диод 17, включенный между резистором 15 и коллектором транзистора 11, один из вариантов внешней нагрузки, например импульсный трансформатор 18, подключенный между коллектором транзистора 11 и шиной источника 13 питания. Пунктиром показана дополнительная нагрузка 19, которая может быть подключена к генератору непосредственно,На веременной диаграмме на фиг. 2 приведены следующие обозначения;напряжение,на времязадающей цепи 1; П - напряжение на конденсаторе 4 времязадающей цепи 1; напряжение на средней точке делителя 5 напряжения; П- напряжение источника 13 постоянного тока; Б ц - напряжение на выходной шине 16 генератора.В основу устройства положен принцип коммутации однополярного напряжения, прикладываемого к входной диагонали лостовой времязадающей цепи,Работа генератора (фиг. 1) поясняется при помоци диаграмм,приведенных на фиг, 2. При включении источника питания в момент времени 1 на генератор поступает напряжение Пп (Уд на фиг. 2 а). В этот момент транзистор 11 нуль-органа 8 закрыт и на мостовую времязадаюцув цепь 1 напряжение У поступает через резистор 14 коммутируемого делителя (Б ц на фиг. 2 а). Оно меньше напряжения Бна величину падения напряжения на резисторе 14, вызванного токами, протекающими через КС-цепь 2 и делитель 5 напряжения. Ток, протекающий через ВС-цепь 2, заряжает конденсатор 4 (Б на фиг. 2 б), а ток протекающий через делитель 5 напряжения, задает потенциал У, на его средней точке (У , на фиг, 2 б). В момент времени Г. напряжение на конденсаторе 4 достигнет величины+ "Ь. т 1где П Б э, - напряжен е, при котором начинает открываться транзистор 9 нуль-органа 8. Через этот транзистор, резистор 12 и переход база - эмиттер транзистора 11 начинает протекать ток, который, усиливаясь транзистором 11, приводит к5294 6 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5 157 ответвлению части тока, протекающего через резистор 14, в резистор 15.Потенциал в точке соединения резисторов 14 и 15 и, соответственно, на входной диагонали мостовой время- задающей цепи 1 понижается, что автоматически приводит к понижению потенциала на средней точке делителя 5 напряжения и еще большему открыванию транзистора 9 нуль-органа 8. Развивается лавинообразный процесс, в результате которого напряжение Пщ ц входной диагонали мостовой времязадающей цепи 1 уменьшается скачком со значения Б вэ до У е ц6 ц на фиг. 2 а). Транзисторы 9 и 11 нуль-органа 8 полностью открываются фиг. 2 в) и конденсатор 4 разряжается по следующим цепям:резистор 3, резистор 15, переход коллектор - эмиттер транзиатора 11;переход база - эмиттер транзистора 9, резистор 6, резистор 15, переход коллектор - эмиттер транзистора 11;переход база - эмиттер транзистора 9, резистор 7;переход эмиттер - коллектор транзистора 9, резистор 12, переход база - эмиттер транзистора 11.Последняя цепь разряда является основой для разряда конденсатора 4, Для этого сопротивление резисторов 3, 6 и 7 должно быть намного больше сопротивления резистора 12.Вследствие разряда конденсатора 4 потенциал на средней точке делителя 5 напряжения следует за кривой разряда конденсатора 4 с меньшим на величину Б э значением. В момент времени 1 напряжение ца средней точке делителя 5 напряжения (Бна фиг. 2 б) определяется током, задаваемым напряжением У бэ ч , прикладываемым к мостовой времязадаюцей цепи 1 Ж 6 на фиг, 2 а), транзистор 9 нуль-органа 8 призакрывается, ток через него, резистор 12 и переход база - эмиттер транзистора 11 уменьшается, уменьшается также коллекторный ток, протекающий через транзистор 11 и резистор 15, что приводит к увеличению потенциала на коллекторе транзистора 11 и, следовательно, на входной диагонали мостовой времязадающей цепи 1 и на средней точке делителя 5 напряжения, еще более призакрывая транзистор 9. Развивается лавинообразный процесс, в результате которого транзисторы 9 и 11 нуль-органа 8 закрываются, напряжение Б , ца входнойдиагонали мостовой времязадающейцепи 1 принимает значение, равное(фиг. 2 а, момент времени с ),напряжение У на средней точке делителя 5 напряжения становится равным11 (фиг. 2 б), В момент времениконденсатор 4 начинает заряжатьсяи процесс повторяется,форма напряжения ца коллекторетранзистора 11 фиг, 2 а) повторяетформу напряжеция П ь- . только сбольшей амплитудой и потенциалом,блйзким к нулю при открытом транзисторе 11.Генератор по фиг. 3 работает аналогично генератору по фиг1. Отличиесостоит в том, что благодаря включению импульсного трансформатора 18достигается гальваническая развязкаи обеспечивается возможность управления с помощью данного генераторацепями, которые по каким-либо причинам не могут быть соединены с генератором цепосредствеццо. Диод 17 осуществляет развязк между импульснымтрансформатором 18 и времязадающимицепями, чтобы переходные процессы,происходящие в импульсном трансформаторе 18 при коммутации, не оказывали влияние ца частотные и временныепараметры генератора. Наряду с трансформатором может быть подключена квыходу генератора и обычная нагрузка19, показанная на фиг. 3 пунктиром.Использование предлагаемого генератора импульсов по сравнению с известным позволяет повысить стабильность длительности и частоты генерируемых им импульсов, используя крутойучасток экспонент заряда и разрядаконденсатора времяэадающей цепи. раздельно регулировать длительность импульсов и паузы между ними, обеспечить устойчивую генерацию, значительно ослабив влияние раскрыва Я-образной вольт-амперной характеристикикомплемецтарной пары транзисторовнуль-органа на работу генератора. Ф о р и у л аи з о б р е т е н и я 1. Генератор прямоугольных импульсов, содержаший мостовую времязадающую цепь, один из выводов входной диагонали которой через токоограничивающий резистор подключен к шине1575294 Составитель Н.Ферапонтов едактор А.Огар Техред М.дидык Корректор М.Кучерявая Заказ 179 1 Тираж 667 ПодписиВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 КНТ Ужгород, ул, Гагарина, 10 оизводственно-издательский комбинат "Патент источника питания, а другой вывод - к нулевой шине, транзисторный нуль- орган, содержащий два транзистора разного типа проводимости переходУ 5 база - змиттер первого транзистора включен в выходную диагональ мостовой времязадающей цепи, база второго транзистора через первыйрезистор соединена с его эмиттером и с нуле О вой шиной источника питания, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности длительности и частоты генерируемых импуль" сов, в него введены второй и третий 15 резисторы, второй резистор подключен ,между коллектором первого и базой второго транзисторов, а третий - . между коллектором второго транзистора и точкой соединения входной диагонали мостовой времязадаюцей цепи и токоограничивающего резистора.2; Генератор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения путем исключения влияния нагрузки на длительность и частоту генерируемыхфимпульсов, в него введен диод, подключенный между третьим резистором и коллектором второго транзистора, а нагрузка подключена между шиной источника питания и коллектором упомянутого транзистора