Генератор импульсов

)5 Н 03 К 3/281 САНИЕ И РСКОМУ СВИДЕТ К А ЕТЕНИ ЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Винницкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1677851, кл. Н 03 К 3/281, 1989,(57) Изобретение относится к импульснойтехнике и, в частности, к оптоэлектроннымгенераторам импульсов миллисекундногодиапазона, Изобретение решает задачу построения симметричного мультияибраторана базе БИСПИН-оптопар, Цель изобретения - увеличение длительности импульса -достигается тем, что переменные резисторы5 и 6 подключены между выходами инверторов 10 и 9, и выходами 0 и 0 ВЯ-триггера 25соответственно через светодиоды 23 и 21введенных первой и второй оптопар и светодиоды 14 и 16 БИСПИН-оптопар 11 и 12,первая из которых состоит из БИСПИН-фотоприемника 13 и светодиода 14, а вторая -из БИСПИН-фотоприемника 15 и светодиода 16. БИСПИН-фотоприемник 13 включен Изобретение относится к импульсной технике и, в частности, к оптоэлектронным генераторам импульсов миллисекундного диапазона и может быть использовано в устройствах автоматики.Целью изобретения является увеличение длительности импульсов.На чертеже приведена схема генератора импульсов,Генератор содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5, шестой б, седьмой 7 и восьмой 8 резисторы, первый 9 и второй 10 инверторы, первую 11 и вторую последовательно с резистором 1 между шиной 28 питания и общей шиной 29, причем вывод запиоающего контакта подключен к входу инвертора 9; БИСПИН - фотоприемник 15 включен последовательно с резистором 2 между шиной 28 питания и общей шиной 29, причем вывод запиоающего контакта подключен к входу инвертора 10, последовательно соединенные конденсатор 17 и переменный резистор 3 подключены между выводами подложки и запирающего контакта БИСПИН-фотоприемника 13, последовательно соединенные конденсатор 18 и переменный резистор 4 подключены между выводами подложки и запирающего контакта БИСПИН-фотоприемника 15, Триггер 25 подключен инверсными входами Я и Й соответственно к выходам инверторов 9 и 10, а выходные элементы первой и второй введенных оптопар подключены соответственно коллекторами к выводам подложки БИСПИН-фотоприемников 15 и 13 и к первым выводам конденсаторов 18 и 17, а эмит- ф терами - к вторым выводам конденсаторов 4 18 и 17 соответственно. 1 ил. И 12 БИСПИН-оптопары, состоящие соответственно из БИСПИН-фотоприемника 13 и светодиода 14 и БИСПИН-фотоприемника 15 и светодиода 16, конденсаторы 17 и 18, введенные оптопары 19 и 20, состоящие соответственно из светодиода 21 и выходного элемента 22 и светодиода 23 и выходного элемента 24, а также ВЯ-триггер 25 с инверсными входами, В качестве оптопар 19 и 20 могут быть применены транзисторные или диодно-транзисторные оптопа ры. Поэтому, с целью уменьшения объема графических материалов заявки, оптические связи начертеже показаны условно между светодиодами 21. 23 и выходными элементами оптопар 19 и 20, а последние представлены в раскрытом виде для случал, соответствующего применению диодно-транзисторной оптопары, при котором фотоприемником является фотодиод 26, а коммутирующим элементом - транзистор 27, При применении транзисторной оптопары фотоприемным и коммутирующим элементом является фототранзистор, включенный аналогично транзистору 27 (фотодиод 26 отсутствует).Светодиоды 14 и 16 подключены катодами к выходам О и О ВЗ-триггера 25 последовательно со светодиодами 23 и 21 соответственно, аноды которых через переменные ограничительные резисторы 5 и 6 соответственно подключены к выходам инверторов 10 и 9 и к инверсным входам В- и Я- (соответственно) триггера 25, К первой шине 28 источника подключены первые выводы (омических контактов) БИСПИН-фотоприемников 13 и 15 и катоды фотодиодов 26 диодно-транзисторных оптопар 19 и 20. Вторые выводы (запирающих контактов) БИСПИН-фотоприемников 13 и 15 подключены соответственно к входам инверторов 9 и 10 непосредственно и к второй шине 29 источника, питания - через резисторы 1 и 2. Между третьим выводом (подложки) и вторым выводом БИСПИН-фотоприемников 13 и 15 соответственно подключены последовательно соединенные времлзадающие конденсатор 17, переменный резистор 3 и конденсатор 18, переменный резистор 4. Резисторы 7 и 8 подключены между выводами базы и эмиттера транзистора 27 оптопар 19 и 20 соответственно.Генератор работает следующим образом,Пусть после подачи напряжения питания (положительным потенциалом на шину 28) на выходах О и О триггера 25 установились соответственно уровни логических "0" и "1". БИСПИН-фотоприемники 13 и 15 находятся в непроводящем состоянии, поэтому напряжения на резисторах 1 и 2 близки к нулю (соответствуют уровню логического "0" микросхем КМДП-инверторов 9 и 10). Светодиоды 14, 23 и 16, 21 получают напряжение питания с выходов инверторов 10 и 9 соответственно, но ток протекает только через светодиоды 14 и 23, так как катод светодиода 14 находится под потенциалом логического "0".Под воздействием облучения фотоприемник 13 начинает накапливать избыточные (неосновные носители), часть которых отводится током заряда конденсатора 17 по цепи: шина 28 питания, вывод подложки фотоприемника 13, конденсатор 17, резисторы 3 и 1, общая шина 29, Конденсатор 18 в это время шунтируется включенным транзистором 27 (или фототранзистором) эле мента 24. облучаемого светодиодом 23.Величины резисторов 3 и 1, 4 и 2 выбираются такими, чтобы амплитуда напряжения на резисторах 1 и 2 от протекания токов заряда конденсаторов 17 и 18 соответственно была 10 меньше порогового напряжения инверторов 9 и 10 (КМДП-микросхем), Такое состояние генератора сохраняется до возникновения условий генерации в БИСПИН-фотоприемни.,е 13. Через промежуток 15 времени, определяемый величинами токасветодиода 14, емкости конденсатора 17 и сопротивлений резисторов 3 и 1 БИСПИН- фотоприемник 13 накапливает заряд критической величины и генерирут импульс, 20 длительность которого зависит от величинемкости конденсатора 17 и сопротивления резистора 3, а амплитуда (зависящая от величины напряжения питания и сопротивления резистора 1) превышает пороговое 25 напряжение инвертора 9. Втечение импульса фотоприемника 13 выходное напряжение инвертора 9 близко к нулю. Тем самым снимается напряжение питания со светодиодов 16 и 21 на время действия импульса для 30 обеспечения синхронизации процессов вгенераторе, Кроме того, прекращается протекание тока через светодиоды 14 и 23 врезультате опрокидывания триггера 25 импульсом инвертора 9 (практически по фрон ту импульса фотоприемника 13); Послеокончания импульса фотоприемника 13 переключается инвертор 9 и подает напряжение питания на светодиоды 16 и 21, которые начинают облучать фотоприемник 15 и зле мент 22 соответственно. Последний разряжает конденсатор 17 от остаточного напряжения, равного 3 - 0,7 В (при напряжении питания, равном 5 В), до напряжения, близкого к 0 В, а БИСПИ Н-фотоприемник 15 45 начинает накапливать избыточные заряды,заряжать конденсатор 18 фототоком через резисторы 4 и 2 и через промежуток времени, определяемый величинами тока светодиода 16, емкости конденсатора 17 и 50 сопротивлений резисторов 4 и 2, генеририрует импульс положительной полярности, выделившийся на резисторе 2, длительность которого зависит от величин емкости конденсатора 18 и сопротивления резисто ра 4. В течение этого. импульса инвертор 10снимает напряжение питания со светодиодов 14 и 23 и практически по фронту импульса отрицательной полярности инвертора 10 опрокидывает триггер 25, вызывая прекращение протекания тока через светодиодыинверторов 9 и 10), равный длительности импульса положительной полярности на выходе 0 триггера 25, регулируется резистором 6, причем большим значениям сопротивления резистора соответствуют большие значения временного сдвига. Длительности импульсов на выходах инверторов 9 и 10 практически не зависят от величин сопротивлений резисторов 5 и 6 при постоянных величинах конден аторов 17 и 18 и сопротивлений резисторов 3 и 4. Изменение диапазона частот следования и длительностей импульсов достигается изменением емкости конденсаторов 17 и 18. Выходами генератора являются выходы инверторов 9 и 10 и выходы триггера 25.Формула и зоб ретен и я. 1. Генератор импульсов, содержащий ЙЯ-триггер, прямой и инверснцй входы которого соединены соответственно с первцми входами пеового и второго формирователей задержанных импульсов, первый и второй инверторы, выход первого инвертора соединен с Б-входом ЙЗ-триггера и вторым входом второго формирователязадержанных импульсов, соединенного выходом с входом второго инвертора, выход которого соединен с В-входом КЯ-триггера и с вторым входом первого формирователя задержанных импульсов, выход которого соединен с входом первого инвертора, причем каждый формирователь задерканнцх импульсов содержит БИСПИН-оптопару, катод светодиода которой является первым входом формирователя, ограничительнцй резистор соединен с вторцм входом формирователя, первый вывод БИСПИН-фотоприемника соединен с первой шиной источника питания, второй вывод БИСПИН-фотопри 20 25 Я 0 35 40 16 и 21, После окончания импульса фотоприемника 15 инвертор 10 подает напряжение питания на светодиоды 14 и 23 и процессы в генераторе повторяются.Длительность импульсов на выходе ин верторов 9 и 10 регулируется соответственно резисторами 3 и 4, причем увеличение сопротивлений резисторов вцзцвает уменьшение длительности импульсов, Временной сдвиг между импульсами БИСПИН фотоприемников 13 и 15 (или импульсами инверторов 9 и 10), равный длительности импульса положительной полярности на выходе 0 триггера 25, регулируется резистором 5,. причем большим значениямсопротивления резистора соответствуют большие значения временного сдвига. Временной сдвиг между импульсами БИСПИН- фотоприемников 15 и 13 (или импульсами емника является выходом формирователя и через нагрузочнцй резистор соединен с второй шиной источника питания, а между третьим и вторым выводами БИСПИН-фотоприемника включены последовательно соединенные времязадающие конденсатор и резистор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения длительности импульсов, в него введенц первая и вторая оптопарц. причем светодиод первой введенной опто- пары включен последовательно со светодиодом и ограничительным резистором первой БИСПИН-оптопарц, а выходной элемент первой введенной оптопарц подключен к элементам второго формирователя задержаннцх импульсов, первым выводом - к третьему выводу БИСПИН-фотоприемника и к первому выводу времязадающего конденсатора, вторым выводом - к второму выводу времязадающего конденсатора, а четвертым выводом - к первой шине источника питания, светодиод второй введенной оптопары включен последовательно со светодиодом и ограничительнцм резистором второй БИСПИН-оптопарц, а выходной элемент второй введенной оптопары подключен к элементам первого формирователя задержанных импульсов, первым выводом - к третьему выводу БИСПИН-фотоприемника и к первому выводу времязадающего конденсатора, вторым выводом - к второму вьводу времязадающего конденсатора, а четвертым выводом - к первой шине источника питания.2. Генератор поп.1, отличающийся тем, что в качестве первой и второй, введенных оптопар применены диодно-транзисторнце оптопары, выходной элемент каждой из которых представляет собой и-рп-транзистор, база которого соединена с анодом фотодиода, причем первым, вторым, третьим и четвертым выводами выходного элемента оптопарц являются соответственно коллектор, змиттер и база и-р-и-транзистора и катод фотодиода,3. Генератор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве первой и второй введенных оптопар применены транзисторные оптопа ры, выходной элемент каждой из которых представляет собой фототранэистор, причем первым, вторым и третьим выводами выходного элемента являются соответственно коллектор, эмиттер и база фототранзистора,4, Генератор по пп,1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что между вторым и третьим выводами выходных элементов первой и второй введенных оптопар включен резистор.Составитель И.ПоставнинаТехред М.Моргентал Корректо Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5