Генератор импульсов

Союз Саввтскмв Сациалистюескик Республик(53) М. Кл. Н 03 К 1/18 ГкудаРатетае веипат СССР ю дваи юмброеаа и открмтнй(73) Заявитель Специальное конструкторское бюро "Виброприбор"(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульснойтехнике. Известны генераторы импульсов, содержащие операционный усилитель, один вход которого соединен со средней точкой последовательно соединенных зарядного элемента и накопительного конденсатора, а другой- с источником опорного напряжения; разрядный элемент, подключенный параллельно накопительному конденсатору и управляемый операционным чсилителем 11,Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является импульсный генератор, содержащий операз. ционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с времязадающим конденсатором, прямой вход - с резистивным делителем, вход соединен с инвертором, и пэдключенные параллельно к времязадающему конденсатору и одному из резисторов резистивного делителя транзисторные ключи, на выход которых поданы сигналы через резисторы с выхода инвертора 2.Эти генераторы не имеют возможности регулирования скважности.Действительно, длительность генерируемэго импульса равнаиостгде Я - сопротивление разрядного элемента;19 С - емкость накопительного конденсатора;О - напряжение на выходе резистивного делителя;0 - остаточное напряжение траностзисторного ключа.Но величина разрядного сопротивления Я есть величина пэстэянная и поэтомурегу;,ирование скважнэсти мэжетосуществляться только изменением сопротивления зарядного элемента, чтокрайне неудобно, так как меняется втаких же широких пределах и частотагенерируемых импульсов.Цель изобретения - обеспечение независимого регулирования скважности.. Для этого в генератор импульсов,содержащий операционный усилитель,прямой вход которого соединен с выходом врвмязадаюшей цепи, инвертируюший вход подключен к выходу резистивного делителя, входы которого подключены между источником питания и обшейшиной, первый ключ, выход которогоподключен к выходу времязадаюшей цепи,а управляющий вход соединен с выходомоперационного усилителя и со счетнымвходом триггера, выходы которого подключены к входам двух элементов ИЛИ,и второй ключ, один вывод которого соединен с выходом резистивного делителя,а управляющий,вход подключен к выходупервого элемента ИЛИ, дополнительновведен третий ключ, один вывод которого соединен со вторым выводом второгоключа и с дополнительным управляемымвьпсодом резистивного делителя, второйвывод соединен с обшей шиной, а управляющий вход подключен к выходу второго элемента ИЛИ, второй вход которогоподсоединен ко второму входу первогоэлемента ИЛИ и к выходу операционного усилитвпя.На чертеже приведена принципиальнаяэлектрическая схема предлагаемого генератора импульсов,Генератор импульсов содержит операционный усилитель 1, прямой, рход ко 33торого соединен с выходом времяэадаюшей цепи 2 иэ резистора 3 и конденсатора 4, а инвертирукпций вход - с выходомрвзистивного делителя налряжения 5 изпостоянного резистора 6 и управляемого40резистивного делителя 7, входы которого подключены между источником питанияи обшей шиной. К выходу времяэадающейцепи 2 подключен первый ключ 8, управляющий вход которого соединен с выходом операционного усилителя 1. Междувыходами резистивного делителя 5 включен второй ключ 9, а между управляемым выходом и обшей шиной - третийключ 10, управляющие входы которыхподключены к выходам элементов ИЛИ11 и 12, первыми входами подключенных к выходам триггера 13, а вторымивходами - к выходу операционного усилитвы 1 и к счетному входу триггера 13.Генератор работает следующим образом.При подключении питающих источникоюна инввртирукицем входе операционного усилителя 1 устанавливается положительныйй потенциал более высокий, чем на прямом входе, так как к этому входу может быть приложено напряжение, минимальное значение которого равно сумме двух остаточных на ключах 9 и 10, включенных последовательно. На выходе операционного усилителя устанавливается напряжение, выключающее кпючи 8 и 9 или 10, в зависимости от состояния триггера 13.Пусть на единичном выходе триггера 13 в момент включения питаюших источников устанавливается уровень, соответствующий нулевому. Тогда на выходе элемента ИЛИ 11 появляется сигнал единица, включающий ключ 9. А на выходе элемента ИЛИ 12 появляется сигнал, выключающий ключ 10. Тогда на выходе делителя 5 устанавливается напряжение, соответствующее коэффициенту деления делителя из резистора 6 и части резистивного делителя 7, равное%2Цоп, Ч+ В,где Я - сопротивление резистора 6;Я - сопротивление части реэис 2тивного делители между управляемымвыходом и обшей шиной.В силу того, что ключ, шунтирующийконденсатор 4, выключен, конденсаторначинает заряжаться, При достижениинапряжением на конденсаторе опорногоуровня напряжение на выходе операционного усилителя 1 изменяет знак на обратный. Это приводит к включению ключа 8 и появлению на выходе элементовИЛИ сигналов, включающих ключи 9 и10, в результате чего опорное напряжение на инвертируюшем входе операционного усилителя 1 скачком уменьшаетсядо суммы двух остаточных напряженийоткрытых ключей, и конденсатор 4 начинает разряжаться до этого уровня.Время разряда больше, чем переходнойпроцесс при включении ключей 9 и 10.Поэтому между входамн операционногоусилителя создается разность потенциалов, которая способствует более быстрому переключению устройства.После достижения напряжением на конденсаторе низкого уровня опорного напряжения, которое создается на открытыхключах 9 и 10 током, протекающим через резистор 6, напряжение на выходеоперационного усилителя изменяет знак,и ключи 8 и 9 выключаются, а ключ 10остается включенным, так как предыдушее переключение сигнала на выходе операциачного усилителя изменило состояние триггера 13, установив нв выходе элемент ИЛИ 12 сигнал "единица. 5Этот процесс переключения сопровождается положительной обратной связью вследствие отставания возрастающего напряжения на конденсаторе от возрвстаюшего опорного напряжения в момент о переключения.На выходе делителя 5 устанавливается напряжениеЯ О о 1 г %1+ Я1 где Я 5 - сопротивление части резистивного делители 7 между управляемым выходом делителя 5.Теперь конденсатор 4 будет заряжаться до второго опорного уровня, и при 2 ф достижении напряжением на конденсаторе этого уровня напряжение на выходе операционного усилителя поменяет знак, открывая ключи 8, 9 и 10 и опрокидывая триггер 13, в сигнал единица с его выхода поступит на элемент ИЛИ 11.Конденсатор начинает разряжаться через ключ 8 до низкого опорного уровня,и после переключения операционного усилителя в другое состояние заряжветса до первого опорного уровняЦ . и т.д.опИзменение опорных напряжений управляемым резнстивным делителем 7 приводит к изменению скввжности в широких пределах. Период же генерируемых35 импульсов равен ост р.р, 1 1 а Яа а Яз Прн условии ЯЯ Я и учитывая, что Я,Я +Я -соп 9,можно сделать вывод, чтоизменение скважностн незначительновлияет на величину Т.Формула изобретенияГенератор импульсов, содержащий операционный усилитель, прямой вход которого соединен с выходом времязвдающвй цепи, инвертируюший вход подключен к выходу резистивиого делителя, входы ко торого подключены между источником питания и обшей шиной, первый ключ, выход которого подключен к выходу времязвдаюшей цепи, а управляющий ьход соединен с выходом операционного усилителя и со счетным входом триггера, выходы которого подключены к входам двух элементов ИЛИ, и второй ключ, один вывод которого соединен с выходом резистивного делителя, а управляющий вход под ключен к выходу первого элемента ИЛИ, отличающийся тем,что,с целью обеспечения независимого регулирования скважности, в него введен третий ключ, один вывод которого соединен со вторым выводом второго ключа и с допопнительным управляемым выходом резистивного делителя, второй вывод соединен с обшей шиной, а управляющий вход под ключеи к выходу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подсоединен ко второму входу первого элемента ИЛИ и к выходу операционного усилителя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР494840 кд Н 03 3 1/02 19742. Авторское свидетельство СССР413606, кл. Н 03 К 3/335, 1972.. по делам изоб 113035, Москва, Ж, Рак Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Г 5 1Подписноеного комитета СССРетений и открытийаушская наб., д. 4/5