Импульсный генератор для управления газоразрядной индикаторной панелью

Союз Советскнк Социалистических 1 веслублик(22) Звявлено 020678 (21) 2623256/18-21с присоединением звявкн Мо(51)М. Кл. Н 03 К 3/53 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий .(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛЬЮ Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при построении схем формирования поддерживающего напряжения для питания газоразрядных индикаторных панелей пере менного тока.Известен импульсный генератор содержащий зарядный и разрядный транзисторы, у которых эмиттер зарядного 1 О и коллектор разрядного транзисторов соединены между собой, а коллектор зарядного и эмиттер разрядного транзисторовподключены к раэноименным полюсам источника питанИя (1,Недостатком данного усрайства является возможность появления сквоз" ных токов, выводящих из .строя транзисторы ключевых каскадов; невозможность формирования ступенчатых импульсов, разширяющих диапазон памяти газоразрядных индикаторных панелей переменного тока и снижающих требования к высоковольтности элементов управляющих схем. 25Известен также генератор, содержащий согласующие и вентильные элементы, три ключевых каскада, два иэ которых связаны с внешними высоковольтными источниками постоянного напряжения, а третий каскад производит разряд нагрузочной емкости до нулевого потенциала 2.Недостатком данного генератора является то, что для получения импульсов ступенчатой формы требуется два внешних стабилизированных источника питания. Параэистные .перекрестные связи между источниками питания и генератором вызывают искажения формы высоковольтных выходных импульсов, что приводит к ложному поджигу или гашению неконтролируемых ячеек газо- разрядной индикаторной панели. Кроме того, данный индикатор не формирует прямоугольных импульсов для управления ячейками рамки, что необходимо для надежного управления.Наиболее близким потехнической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, содержащее три согласующих каскада, зарядный и разрядный. транзисторы, преобразователь напряжения, выпрямитель делитель напряжения, разделительный диод и эквивалентную емкость панели, причем выходы согласующих каскадов связаны с базами соответствующих транзисторов, эмиттер зарядного транзистора соединен с коллектором разрядноготранзистора и первой выходной шинойустройства, эмиттер разрядного транзистора подключен к Обцей шине, первыйвыход преобразователя напряжения соединен со второй выходной шиной, еговторой выход - со входом выпрямителя,а третий выход через разделительныйдиод связан с первой выходной шиной .Устройства, выход выпрямителя присоединен к коллектору зарядного транзистора и входу делителя напряжения 33, 10Недостатком данного устройстваявляется низкий коэффициент полезногодействия, вызванный наличием в схемелинейного стабилизатора последовательного типа и неизбежными потерями ".моцности на проходном транзисторе это"го стабилизатора.Цель изобретения - повьааение КПД,устройства.Поставленная цель достигается тем, 20 что в устройство, содержащее три согласующих каскада, зарядный и разрядныйтранзисторы, преобразователь напряжения, выпрямитель, делитель напряже"ния, разделительный диод и эквивалентную емкость панели, причем выходы согласуюцих каскадов связаны с базами соответствующих трайзисторов и входом преобразователя напряжения, эмиттер ,зарядного транзистора соединен с ЗО коллектором разрядного транзистора и первой выходной шиной устройства, эмиттер зарядного транзистора подключен к обцей шине, первый выход преобразователя напряжения соединен со второй выходной шиной, его второй выход - со входом выпрямителя, а третий выход через разделительный диод связав с первой вйходной шиной устройства, выход выпрямителя присоединен к коллектору зарядного тран- фО зистора и входу делителя напряжения, введен дополнительно широтно-импульсный модулятор, первый вход которого соединен с шиной входных сигналов, второй вход - с выходом делителя нап ряжения, третий вход - с шиной нестабилиэированного напряжения питания, а выход подключен ко входу второго согласующего каскада, вход преобразователя напряжения соединен с шиной 5 О нестабилизированного напряжения питания.На фиг. 1 представлена электрическая схема импульсного генератора; на фиг. 2 - временная диаграмма его ра.оаты.Генератор содержит три согласующих каскада 1 - 3, зарядный транзистор 4, преобразователь 5 напряжения, состоящий из транзистора б, трансформатора 7, конденсатора 8 и диода .9, 60 .,разрядный транзистор 10, разделительный диод 11, выпрямитель 12, делитель 13 напряжения и широтно-импульсный модулятор 14, нагрузку 15 генератора, которой является эквивалентная ем кость панели, управляющий вход 16 широтно-импульсного модулятора, управляющие входы 17, 18 согласующих каскадов, выход 19 выпрямителя, первуювыходную шину 20 устройства, вторуювыходную шину 21 устройства, шину 22нестабнлиэированного напряжения, первый выход 23 преобразователя напряжения, второй выход 24 преобразователянапряжения, третий выход 25 преобра"эователя напряжения и выход 26 широтно-импульсного ьюдулятора.Выходы согласующих каскадов 1,2соединены с базами транзисторов 4,10соответственно, а выход широтно-импульсного модулятора 14 через согла. -сующий каскад 3 с базой ключевоготранзистора б преобразователя 5 напряжения, эмиттер зарядного транзистора 4 соединен с коллектором разрядного транзистора 10 и первой выходной шиной 20 устройства, эмиттер транзистора 10 эаэемлен, первый выход 23преобразователя 5 напряжения соединенсо второй выходной шиной 21 устройства, второй выход 24 преобразователясо входом выпрямителя 12, а третийвыход 25 через разделительный диод 11связан с первой выходной шиной 20устройства, первичная обмотка трансформатора 7 подключена к шине 22 нестабилизированного источника, выходвыпрямителя 12 присоединен к коллектору зарядного транзистора 4 и входуделителя 13.напряжения, первый входширотно-импульсного модулятора 14 соединен с шиной 16 входных сигналов,второй вход - с выходом делителя 13напряжения, третий входс шиной 22нестабилнэированного напряжения, выход 26 широтно-импульсного модулятора 14 через согласующий каскад 3 подключен к базе транзистора б преобразователя 5 напряжения.На временных диаграммах (фиг, 2)цифровые индексы напряжений соответствуют позициям входов и выходов, обозначенных на фиг. 1. Временное положение каждого уровня ступенчатого напряжения определяется моментом поступления соответствующего входного синхрониэируюцего импульса на клеммах17, 18.Устройство работает следующим образом,Поступающий на вход 18 согласующего каскада 2 импульсный сигнал усиливается по мощности согласующим каскадом 2, открывает разрядный транзистор 10, что приводит к разряду емкости 15. При подаче синхрониэирующих импульсов на вход 16 широтноимпульсного модулятора 14 формируются импульсы, ширина которых зависитот величины напряжения, поступающегос делителя 13 напряжения. С выхода26 широтно-импульсного модулятора 14сигналы через согласующий каскад 3поступают на базу транзистора б, Транзистор 6 закрывается и на вторичнойобмотке трансформатора 7 появляетсявысоковольтный прямоугольный импульс,который поступает на вторую выходную шину 21 устройства и предназначен для возбуждения ячеек рамки газоразрядной индикаторной панели переменного тока. Импульсы меньшей амплитуды со второго выхода преобразователя24 (вторичной обмотки трансформатора 7) поступают на выпрямитель 12.С третьего выхода 25 преобразователяимпульсы через разделительный диод 11передаются на первую выходную шину20 устройства и формируют первуюстепень выходных импульсов поддержива ющего напряжение. Одновременно на выходе 19 выпрямителя создается высоковольтное постоянное напряжение. Приподаче синхрониэирующего импульса науправляющий вход 17 согласующегокаскада и после его усиления по мощности согласующим каскадом 1 открывается зарядный транзистор 4 и заряжает эквивалентную емкость панели 15до величины напряжения, соответствующего выходу 19 выпрямителя 12, чем 25обеспечивается формирование второйступени импульса поддерживающегонапряжения.Амплитуда импульсов, возникающихна коллекторе транзистора 6, а следовательно и на вторичной обмоткетрансформатора 7, зависит от времениоткрытого состояния транзйстора6, т.е. от времени накопления энергииколебательным контуром. Изменением 35времени открытого состояния транзистора 6 можно компенсировать потери вконтуре так, что при различных нагрузках и при изменении напряжения на шине 22 нестабилизированного напряже рния амплитуда высоковольтных импульсов на вторичной обмотке трансформатора 7, а следовательно, и напряжения навыходе 19 выпрямителя, будет постоянной, Таким образом, принцип двусторон не направленного ключа, работающегона нагрузку в виде колебательного контура, .испольэуемий в устройстве,позволяет получать на вторичной обмотке трансформатора 7 высоковольтныепрямоугольные импульсы с крутымифронтами, а использование широтно"импульсного модулятора, включенного вбазовую цепь транзистора 6, позволяет стабилизировать амплитуду этих импульсов и обеспечить постоянное напряжение на выходе 19 выпрямителя с достаточной для практики точностью, при более высоком КПД устройства,Формула изобретенияИмпульсный генератор для управлениягазораэрядной индикаторной панелью,содержащий три согласующих каскада,зарядный и разрядный транзисторы, преобразователь напряжения, выпрямитель,делитель напряжения, разделительныйдиод и эквивалентную емкость панели,причем выходы согласующих каскадовсвязаны с базами соответствующих транзисторов, эмиттер зарядного трачэистора соединен с коллектором разрядноготранзистора и первой выходной шинойустройства, эмиттер разрядного тран"зистора подключен к общей шине, первыйвыход преобразователя напряжения соединен со второй выходной шиной, еговторой выход - со входом выпрямителя,а третий выход через разделительныйдиод связан с первой выходной шинойустройства, выход выпрямителя присоединен к коллектору зарядного транзистора и входу делителя напряжения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сцелью повышения коэффициента полез"ного действия (КПД) устройства,в него дополнительно введен широтноимпульсный модулятор, первый входкоторого соединен с шиной входныхсигналов, второй вход - с выходомделителя напряжения, третий вход "с шиной нестабилизированного напря"жения, а выход подключен ко входу второго согласующего каскада, вход пре"обраэователя напряжения соединен сшиной нестабилизированного напряженияпитания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3786, 485,кл. 340 - 324 М, 1973,2, Гутман В.М. и др, Особенностисхем управления ГИП переменного токапри отображении энакографической инФормации. Электронная техника,сер, 4, 1976, вып, 8, с. 126 - 137,3. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 .2513946/18-2, 07.03.78.