Формирователь импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК оз Н 03 К 5/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСА Е ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ строении измерительных устройств, Целью .изобретения является получение из синусоидального напряжения выходных импульсов со стабильной скважностью, равной двум. Формирователь импульсов содержит резисторы .1, 2, 11, 12, 17, 18, 19 и 22, трэнзисторы 4. 5, 6, 14 15, 20, 21, диоды 8 и 9, входные шины 25-1 и 25-2, источник питания с полюсом 26-1 и общей шиной 26-2 и выходные шины 27-1 и 27-2. Новым является введение транзистора 3. конденсатора 7, резисторов 10, 13, 16 и 23, триггера 24. Таим образом, при изменении амплитуды или частоты переменного напряжения на шинах 25-1 и 25-2 время протекания тока через конденсатор 7 в одном и в другом направлении выравнивается, скважность входных импульсов сохраняется равной 2. 1 ил.Яе/ юл. М 25следовательский и проектноий институт автоматизиром управления транспортом вский, Е.Н,Бвнтюков,.В.Г,Ерян8,8)свидетельство СССР Н 03 К 5/01, 1988.свидетельство СССР Н 03 К 5/01, 1981.ОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ. ие относится к импульсной т быть использовано при погИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования тактовых импульсов из переменного синусоидального напряжения в измерительных устройствах, в частности в аналого-цифровых преобразователях интегрирующего типа, предъявляющих высокие требования к стабильности скважности тактовых импульсов.Цель изобретения - получение из синусоидальногонапряжения выходных импульсов со стабильной скважностью, равной двум, независящей от разброса номиналов и характеристик элементов схемы.На чертеже. показана схема предлагаемого формирователя импульсов;Формирователь импульсов содержит первый резистор 1, второй резистор 2. восьмой транзистор 3; третий транзистор 4, пер. вый транзистор 5, база которого соединена с вторым выводом резистора 1 и с эмиттером транзистора 3, второй транзистор б, . база которого подключена к второму выводу резистора. 2 и к.эмйттеру транзистора 4, конденсвтоо 7; первая обкладка которого соединена с базой транзистора 3 и с эмиттером транзистора 5, первый диод 8,.катод которого соединен с коллектором транзистора б. эмиттер которого подключен к второй обкладке. конденсатора 7 и к базе транзистора 4, девятый резистор 10, первый вывод которого соединен с анодом диода 8 третий резистор 11, первый вывод которого подключен к аноду диода 9, четвертый резистор 12, десятый резистор. 13,:четвертый транзистор 14, база которого соединена с вторым выводом резистора 10 и с вторым выводом резистора 12, пятый транзистор 15, база которого подключена к второму вы-. воду резистора 11 и к первому вь воду резистора 13, одиннадцатый резистор 16, первый выход которого соединен с коллектором транзистора 14, пятый резистор 17, шестой резистор 18, седьмой резистор 19, второй вывод которого подключен к коллектору транзистора 15; шестой транзистор 20, база которого соединена с вторым выводом резистора.1 б и с первым выводом резистора 17, седьмой транзистор 21, база которого подключена к второму выводу резистора 18 и к первому выводу резистора 19, восьмой резистор 22, двенадцатый резистор 23, триггер 24, первый вход которого соединен с вторым выводом резистора 22 и с коллектором транзистора 20; первую 25-1 и вторую 25-2 входные шины, которые подключены соответственно к первому выводу резистора 1 и к первому выводу резистора 2, плюс источника питания 26-1, который соединен с первыми выводами резисторов 12 и 22, с эмиттерами транзисторов 14 и 15, к второму выводу резистора 13 и к второму выводу резистора 23, первый вывод которого подключен к коллектору транзистора 21 и к вто рому входу триггера 24, общую шинуисточника питания 26-2, которая соединена с эмиттерами транзисторов 20. и 21, с коллекторами транзисторов 3 и 4, с первым выводом резистора 18 и с вторым выводом 10 резистора 17, выходные шины 27-1 и 27-2, ккоторым подключены прямой и инверсный соответственно выходы триггера 24.На шины 25-1 и 25-2 подается переменное синусоидальное напряжение. Величина 15 напряжения источника питания с полюсом26-1 и общей шиной 26-2 выбирается, исходя из элементной базы устройства, в составе которого используется предлагаемый формирователь импульсов. Величина емко сти конденсатора 7 выбирается такой, чтобыза половину периода напряжения на шинах 25-1 и 25-2 конденсатор 7 заряжался до напряжения. равного 10 - 20 напряжения источника питания с полюсом 26-1 и общей 25 шиной 26-2.Формирователь импульсов работаетследующим образом.Работу формирователя импульсов рассмотрим с момента подачи переменного на пряжения на шинь 25-1 и 25-2 привключенном питании. при этом конденсатор 7 полностью разряжен. Допустим, что в момент подачи переменного напряжения на шине 25-1 действует положительная пол уволна, Если на шине 25-1 напряжжениебольше порога открывания 0,1 транзистора 5, то начинает протекать ток по цепи шина 25-1 - резистор 1 - переход базазмиттер транзистора 5 - конденсатор 7 - 40 переход база-эмиттер транзистора 4- резистор 2 - шина 25-2. Если же напряжение на шине 25-1 по отношению к шине 25-2 меньше Оп, толри достижении напряжением на шине 25-1 значенияОп 1 начинает протекать ток по укаэанной цепи. Транзисторы 5 и 4 открываются и начинает протекать ток по цепи: плюс 26-1 - параллельно соединенные реэис:гор 12 и переход эмиттер-база . транзистора .14 - резистор 10 - диод 8 переход коллектор-эмиттер транзистора 5 - конденсатор 7- переход база-эмиттер транзистора 4 - общая шина 26-2, Открывается транзистор 14 и начинает протекать ток по 55цепи: плюс 26-1 - переход змиттер-коллектор транзистора 14 - резистор 16 - параллельно соединенные резистор 17 и переход база-эмиттер транзистора 20 - общая шина 26-2. Транзистор 20 открывается, на его коллекторе появляется напряжение, близкое кнулевому, и триггер 24 устанавливается в единичное положение, На шине 27-1 появляется единичный сигнал, на шине 27-2 - нулевой сигнал. При этом, так как транзисторы 6 и 3 закрыты, то закрыты и транзисторы 15 и 21 и на коллекторе транзистора 21 находится положительное напряжение, по уровню находящееся в пределах напряжения единичного сигнала.Во время действия положительной полуволны на шине 25-1 конденсатор 7 заряжается по цепям от шины 25-1 к шине 25-2 и от источника тока с полюса 26-1 и общей шиной 26-2 таким образом, что положительный потенциал будет на обкладке, соединенной с эмиттером транзистора 5. При спадении положительной полуволны на шине 25-1 транзистор 5 закрывается (причем при напряжении, равном О + От где От - напряжение на конденсаторе 7) и. соответственно, закрываются транзисторы 14 и 20 и на коллекторе транзистора 20 устанавливается единичный сигнал. Далее на шине 25-2 начинает действовать положительная (по отношению к шине 25-1) полуволна переменного напряжения. При напряжении, равном порогу открывания транзистора 6 О, (с учетом заряда конденсатора 7) на переходе база-эмиттер транзистора 6 начинает протекать ток по цепи: шина 25-2 - резистор 2 - переход база-эмиттер транзистора 6 - конденсатор 7 - переход база-эмиттер транзистора 3 транзистор 1 - шина 25-1, Транзисторы 6 и 3 открываются и начинает протекать ток по цепи: плюс 26-1 - параллельно соединенные резистор 13 и переход эмиттер-база транзистора 15 - резистор 11 - диод 9 - переход коллектор-эмиттер транзистора 6 - конденсатор 7 - переход база-коллектор транзистора 3 - общая шина 26-2, Открывается транзистор 15 и начинает протекать ток по цепи; плюс 26-1 - переход эмиттерколлектор транзистора 15 - резистор 19 - параллельно соединенные резистор 18 и переход база-эмиттер транзистора 21 - шина 26-2,Транзистор 21 открывается и на его коллекторе появляется напряжение. близкое к нулевому, и триггер 24 устанавливается в нулевое положение. На шине 27-1 появляется нулевой сигнал, а на шине 27-2 - единиц.- ный, Таким образом, на шине 27-1 сФормирован единичный импульс. на шине 27-2 - нулевой импульс, Так как во время действия положительной полуволны переменного напряжения на шине 25-2 через конденсатор 7 протекал ток, направление которого противоположно направлению то ка, протекающего при действии положительной полуволны на шине 25-1, то конденсатор 7 перезаряжается. В зависимости от времен протекания тока при действии положительной полуволны на шине 25-1 и при действии положительной полуволны на шине 25-2 на конденсаторе 7 через период переменного напряжения может оказаться заряд, положительный полюс которого может быть на любой из обкладок конденсатора 7. Наличие положительного полюса заряда на обкладке, подключенной к эмиттеру транзистора 5, ведет к тому, что откры; тие транзистора 5 произойдет при 10 15 напряжении на шине 25-1, большем О, и тем самым уменьшает время протекания тока через конденсатор 7, наличие отрицательного полюса заряда на этой же обкладке конденсатора 7 ведет к тому, что 20 открытие транзистора 5 произойдет при напряжении на шине 25-1, меньшем О, и тем самым увеличивает время протекания тока через конденсатор 7, Аналогично уменьшается или увеличивается время протекания25 тока через конденсатор 7 в зависимости отвеличины и полярности заряда при положительной полуволне на шине 25-2, После подачи переменного напряжения на шины 25-1и 25-2 через 20-30 периодов (получено экспериментальным путем) процесс перезаряда стабилизируется, времена протеканиятока через конденсатор 7 при действии положительной полуволны на шине 25-1 и придействии ее на шине 25-2 становится строгоравными и скважность импульсов на выходных шинах 27-1 и 27-2 будет равна 2,При изменении амплитуды или частотыпеременного напряжения на шинах 25-1 и25-2 времена протекания тока через конден.40 сатор 7 в одном и в другом направленииописанным способом выравниваются искважность выходных импульсов сохраняется равной 2.Экспериментальные исследования ма 45 кета предлагаемого формирователя импуль. сов показали, что устройство не критично кточности изготовления и разбросу параметров составляющих элементов (резисторов,конденсатора, диодови транзисторов) ипри колебаниях амплитуды и частоты переменного синусоидального напряжения поддерживает скважность выходных импульсовравной 2.,Формула изобретенияФормирователь импульсов, содержащий первую и вторую входные шины, первый резистор, первый транзистор, базакоторого подключена к второму выводу первого резистора, второй резистор, второй1746519 Составитель Н. СотниковаТехред М.Моргентал Корректор О. Ципле Редактор Н. Яцола" Заказ 2403 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскея на 64/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 транзистор, база которого соединена с вто- первой обкладке конденсатора и к эмиттеру рым выводом второго резистора, первый и первого транзистора, коллектор которого второй диоды, третий и четвертый транзи- соединен с катодом первого диода, анод стор,.база которого подключена к втерому . которого через девятый резистор подклю-. выводу четвертого резистора, пятый трен чен к базе четвертого транзистора, коллекзистор, база которого соединена свторым тор которого через одиннадцатый резистор выводом третьего резистора, пятый и вес- соединен с базой шестого транзистора, той резисторы, седьмой резистор, первый эмиттер.которого подключен к второмувывывод которого соединен с,вторым выведом воду пятоге резистора; первому выводу шешестого резистора, восьмой реэйстор, Йес стого резистора, коллектору восьмого той транзистор, база котороге подключена транзисторе и коллектору третьего транэик первому выводу пятого резистора, седм стора, база которого соединена с второй мой транзистор, полюс источника питания, обкладкой конденсатора и эмиттером етокоторый подключен к первому выеду чет- рого транзистора, коллектор которого подвертого резисторе и первому выводу вась.- 15 ключам к катоду второго диоде, анод мого резистора, второй еыйод. котореге ., которогосоединенс первым выводом треть- соединен с коллектором аестоготранзисто- его резистора, второй вывод которого подра,общую,шийумсточникапитанйя,которая ключен к первому выводу десятого подключена к эмиттерусадьмоготранэисто- резисторе, второй вывод которого соединен ра и второму выводу пятого Резистора; вы с полюсом источника питания, с змиттером ходные шины, о тл и ч ею щи Вся тем, что, пятого транзистора и вторым выводом деес целью получения иэ синусоидального йа- надцатого резистора, первый вывод которопряжейия выходных импульсов со стабиль- го подключен к второму входу триггера и ной скважностью, равной двум, в него коллектору седьмого транзисторе, база ковведены девятый, десятый, одиннадцатый и щ торого соединена с первым выводом седьдвенадцатый резисторы, восьмейтранзи- . мого резистора, второй вывод которого стор, конденсатор и триггер. выходы кото- подключен к коллектору пятого транзисторого подключены к выходнмм шинам, ре, вторая входная вина соединена с перпервая входная шина подключена к перво- . вым выводом второго резистора, второйму выводу первого резистора; второй вывод 30 вывод которого подключен к эмиттеру треть- которого соединен с эмйттером восьмого еготранзистора первыйвходтриггерасоедитранзистора; база которого подключена к нен сколлекторомшестоготранзистора.