Инфранизкочастотный генератор треугольных импульсов

Союз Советскив Социалистические Республик(22) Заявлено 251 077 (21) 2542186/18-21с присоединением заявки Йо(51)М. Кл. Н 03 К 4/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ТРЕУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в аналоговой и медицинской технике, электронике, сейсмологии для настройки и снятия частотных характеристик аппаратуры и при моделировании.Известен генератор треугольных импульсов, содержащий операционный усилитель, входы которого через резистивные делители соединены с источником напряжения смещения, а в цепь обратной связи включен время- задающий управляемый элемент, выполненный из конденсатора и полупроводникового элемента 1,Недостатком известного генератора является малая длительность импульсов. 20Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является генератор синусоидальных колебаний инфранизких частот, содержащий времязадающий и релейный элемен ты, времязадающий элемент выполнен инерционным в виде трубчатого электронагревателя насаженного на гильзу, в которой с одной стороны рас,положены стержень с радиатором, а 30" другой - накопитель тепловой энергии с термодатчиками релейного элемента и выходного сигнала 2).Недостатком известного генератораявляется малые пределы регулировкичастоты,Цель изобретения - расширение пределов регулировки частоты, а такжеувеличение длительности выходных.импульсов,Поставленная цель достигается тем,что в инфранизкочастотном генераторетреугоЛьных импульсов, содержащемусилитель постоянного тока, в цепьобратной связи которого последовательно включены пороговый элементс релейной характеристикой и времязадающий элемент, времязадающий элементвыполнен в виде термоэлектрическойбатареи, коллекторы холодных спаевкоторой соединены с радиатором черезтепловое сопротивление, а два термодатчика включены дифференциально ирасположены соответственно на радиаторе коллекторов горячих спаев и втепловом сопротивлении термоэлектричес.кой батареи,Термоэлектрическая батарея выполнена двухкаскадной.На фиг; 1 представлен времязадающий элемент; на фиг. 2 - принципиальнаяэлектрическая схема генератора; на фиг. 3 - временная диаграмма выходного импульса.Времяэадающий элемент выполнен в виде термоэлектрической батареи 1, состоящей из полупроводниковых термоэлементов Р(+) и и (-) типов.Коллектор 2 холодных спаев соединен с радиатором 3 посредством теплового сопротивления 4, а коллектор 5 горячих спаев соединен с радиатором 6. На радиаторе 6 и тепловом сопротивлении 4 расположены термодатчики 7 и 8. Термодатчики 7 и 8 соединенные дифференциально, подклю чены через усилитель 9 постоянного тока к пороговому элементу 10, содержащему блок питания 11, электронные реле 12, 13, нагруженные на реле 14, 15, В режиме охлаждения при пропусканищО через термоэлетрическуЮ батарею 1 постоянного по величине и направлению тока перепад температур горячих и хо,лодных,спаев возрастает во времени экспоненциально 25т= ет (т.ехр(-х/ее.где ЬТ тах максимально возможный для данной конкретно термоэлектрической батареи при данной величине то- ЗО ка перепад температур. с - постоянная времени термоэлектрической,время.При 1" о ;получаем35Таким образом, при условии, чтог о (фиг. 3) б Т растет линейно. Термодатчики 7 и 8 преобразуют 6 Т в напряжение, имезняющееся линейно в укаэанном интервале времени. Это напряжение поступает на вход порогового элемента 10, где сравнивается с напряжением задатчика длительности импульса, При равенстве их 15 величины пороговый элемент 10 через блок питания 11 изменяет полярность и величину протекающего через термоэлектрическую батарЕю 1 тока, При этом термоэлектрическая батарея 1 50 переходит в режим нагреват и а Т начинает уменьшаться по зкспоненциаль ному закону:Ет дте хе(.т/еххдтх,Д.еЕ(.хеДгде 6 Т " величина перепада темпезльратур, достигаемого в режиме охлаждения;дТ - максимально возможйыйНгпсидля данной термоэлектричес кой батареи и для данного тока перепад температур в режиме нагрева;постоянная временитермо-,батареи в режиме нагрева. б 5 можно считать,При условии 11;чтоЬ Д ст;,"тРгдедчтн азад а н то-есть, при условии, что 1 г,т(фиг. 3) ь Т линейно уменьшается. Термодатчики 7 и 8 преобразуют этот перепад в линейно уменьшающееся напряжение О вых. При А Т:О, т. е. привыхпороговый элемент 10 переводит термоэлектрическую батарею 1 врежим охлаждения, начиная формировать тем самым следующий импульс,Условием симметричности импульса,т. е. с=от (фиг. 3) является равенство Ко=Кн,где Ко - коэффициент охлаждения,Кн - коэффициент нагрева.Реализация этого условия достигается выбором определенных величин тока термоэлектрической батареив режимах охлаждения и нагрева, Увеличение времени 1 ибез нарушения линейности достигается тем, чтона коллекторы холодных спаев 2 термоэлектрической батареи 1 помещенотепловое сопротивление 4, представляющее собой тонкий стержень с большой теплоемкостью для которого критерий В;0,25. Большая теплоемкостьстержня обеспечивает выполнение условий тто и т.и при большихдлительностях 1 й ь.При длительностях импульса 1: 30-500 сектепловое сопротивление 4 может представлять собой металлическую пластину с поперечным сечением 30,2 БЪ,гсгде Л - коэффициент теплопроводности материала пластины, а - коэффициент теплоотдачи.Для улучшения формы вершины им"пульса тепловое сопротивление 4 находится в хорошем тепловом. контактес радиатором б, форсирующим нагревтеплового сопротивления 4 в моментпереключения термоэлектрической батареи 1 из режима охлаждения в режим нагрева.Для уменьшения влияния окружающей температуры на длительность импульса, термоэлектрическая батарея1 выполнена двухкаскадной. Выходнойсигнал усилителя 9 поступает на входы двух электронных реле 12 и 13,одно из которых 12 срабатывает при/Ос//за / е а другое 13 приОс( О, т. е. при отрицательном й Т.Электронные реле 12 и 13 нагруженына электромагнитные реле 14 и 15соответственно, В исходном состоянии температуры коллекторов горячих,и холодных спаев термоэлектрическойбатареи равны т, е. Ь Т=О, и следовательно, сигнал с термодатчиков 7,8 равен нулю. Реле 14 и 15 обесточены, Начинается процесс охлаждения, 741430при котором д Т, а следовательо и выходной сигнал линейно нарастает, оставаясь меньше О , При Ос - 0 зад, срабатывает электронное реле 12 и следовательно реле 14, которое становится на самоблокировку и переводит термоэлектрическую батарею 1 в режим нагрева, ДТ и выходной сигнал линейно падает. При изменении знака л Т срабатывает электронное реле 13 и следовательно реле 15. Реле 15 разблокирует реле 14 и тем самым переводит1 О термоэлектрическую батарею 1 в режим охлаждения. Процесс повторяется.Для уменьшения эоны нечувствительности электронных реле 12 и 13 до15 0,1 - 0,3 С достаточно значение коэффициента усиления усилителя 9 от 11 до 100 и самых электронных реле от 10 до 20, Сопротивление 16 позволяет плавно изменять длительность импульса. сопротивление 17 крутизну, т. е. угол Ы (фиг. 3).Испытания генератора показали, что длительность импульса может плавно 25 регулироваться от 0,5 до 100 сек, а Ы угол от 30 до 70 о . Погрешность длительности и Формы импульса, обусловленная изменением окружающей температуры в диапазоне 10 до 30 С сос тавляет менее 0,5. формула изобретения1. Инфранизкочастотный генератор треугольных импульсов, содержащий усилитель постоянного тока, в цепь обратной связи которого последовательно включены пороговый элемент с релейной характеристикой и времязадающий элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения пределов регулировки часоты времязадающий элемент выполненвиде термоэлектрической батареи кол-, лекторы холодных спаев которой соедине. ны с радиатором через тепловое сопротивление, а два термодатчика включены дифференциально и расположены соответственно на радиаторе коллекторов горячих спаев и в тепловом сопротивлении термоэлектрической батареи.2. Генератор по и. 1 о т л ич а ю щ и й с я тем,. что, с цельюувеличения длительности выходныхимпульсов, термоэлектрическая батарея выполнены двухкаскадной,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Р 2161401,кл, Н 03 К 4/00 от 10.08.73.2, Авторское свидетельство СССРР 338983, кл. Н 03 В 5/30 от 17,02.71,741430 илиал ППП Патент, Ужгород, ул. Проектная ЦНИИПИ Тираж 9 Заказ 3217/53Подписное