Релаксационный генератор прямоугольных импульсов

Союз СоветсиикСоциапистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1752759(51) М. Кл Н 03 К 3/335 с присоединением заявкиГосударственный комитет СССР(23) Приоритет до делам изобретений и открытийОпубликовано 30,07.80. Бюллетень28 Дата опубликования описании 02.08.80(72) Автор изобретения С. И. Зиенко Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института(54) РЕЛАКСАЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ 2плавно и устройство достаточно сложно.Цель изобретения - уменьшение длительности фронта генерируемых импульсов, обеспечение плавной электрической регулировки и упрощение.Для достижения указанной цели в релаксационном генераторе прямоугольных импульсов, содержащем шину управляющего напряжения, релаксатор на лавинном транзисторе с разрядным резистором в цепи эмиттера, накопительным конденсатором, диодом и зарядным ре- зистором в цепи коллектора, транзисторный ключ, включенный по схеме с общим эмиттером, выход которого подключен к общей точке зарядного резистора и диода, а вход - через конденсатор к эмщ теру лавинного транзистора, шина источника управляющего напряжения через разделительный диод в ,обратном направлении подсоединена к базе лавинного транзистора, между коллектором и эмиттером которого включен конденсатор. 1Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано в качестве генератора тактовых импульсов в цифровой измерительной технике для запускамощных транзисторов и тиристоров впреобразовательной технике, перемагни 5чквания тонких магйитньтх пленок и в других областях науки и техники.Известен релаксационный генераторпрямоугольных импульсов, содержащий1 Ошину управляющего напряжения, релаксатор на лавинном транзисторе с разряднымрезистором в цепи эмиттера, накопительным конденсатором, диодом и заряднымрезистором в цепи коллектора, тран 15зисторный ключ, включенный по схеме собщим эмиттером, выход которого подключен к общей точке зарядного резистора и диода, а вход - через конденсатор к эмиттеру лавинного транзистораЯ,Этот, генератор имеет недостаточномалые длительности фронта импульсов,длительность импульсов не регулируется25 На фиг, 1 приведена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 - график, поясняющий его работу.30Релаксационный генератор нрямоугольных импульсов содержит лавинный транзистор 1 с резистором 2 в цепи базы диодом 3 и зарядным резистором 4 в цепи коллектора и разрядным резистором 5 в цепи эмиттера. Параллельно ему включен дополнительный хонденсатор 6. Накопительный конденсатор 7 подключен через резистор 8 к общей шине устройства и коллектору транзистора 1. Напряжение, 4, управляющее длительностью:импульса подается от источника 9 Опи подклю- чается к базе лавшщого транзистора через диод 10. Змиттер лавинного транзистора подключен через конденсатор 11 45 к базе транзистора 12, образующего с элементами базового смещения 13, 14 и 15 транзисторйый ключ по схеме с общим эмиттером. Резистор (нагрузка) 16 подключается х. коллектору транзистора 12 через конденсаторы 17. Питание коллекторных цепей транзисторов , осуществляется от источника 18 питания Оо,1, запуск устройства в ждущем режиме происходит через разделительный конденса 76 р 19.Устройство работает следующим образом оно может работать в автоколебательном и ждущем режимах, что обес 3 7527В формирователе импульсов малое время нарастания достигается лавинным транзистором, обеспечивающим прохождение тока в нагрузке, пока не вхлюнится обычный транзистор. Длительность им 5 пульса определяется зарядом хонденсатора, включенного в цепь эмиттера лавинного транзистора, до напряжения управления, при котором лавинный транзисторвыключается, При этом управляющее наппяжение отпирающей полярности подается на базу лавинного транзистора через диод в обратном направлении. Благодаря этому при достижении на конденсаторе управляющего напряжения происходит 15 самовыключение лавинного транзистора.Устойчивоеть последнего поддерживается дополнительным конденсатором, включенным между коллектором и эмиттером лавинного транзистора. Прекращение от пирающего тока в цепи базы обычного транзистора, происходит независимо от величины тока коллектора, поэтому длительность импульса в нагрузке не зависит от ее величины. 59 4печивается выбором исходной рабочейточки транзистора 1) .Ждущий режим.В исходном состоянии конденсаторы 6и 7 заряжены до напряжения Оо, близкого к напряжению пробоя коллекторногоперехода при обрыве эмиттера О ,Конден атор 11 практически разряжен.Диод 10 закрыт. С приходом отпирающего импульса,лавинный транзистор 1включается, через него разряжаютсяконденсаторы 7 и 6, причем разрядныйток конденсатора 7 образует отпирающий базовый ток транзистора 12. В процессе разряда С 7 происходит зарядконденсатора 1 1. Конденсатор 6 (еговеличина выбирается много меньше конденсатора 7) способствует быстромувключению ,лавинного транзистора испаду напряжения на нем до нуля на,этапе формирования фронта. Благодаряэтому ток нагрузки на этапе нарастанияпротекает по цепи: резистор 16, конденсатор 17, диод 3, транзистор 1,.конденсатор 11 и эмиттерный переход транзистора 12. Заметим, что спад напряжения до нуля на лавинном транзисторе,происходит в случае, если разрядный токконденсатора 6 много больше тока нагрузки и разрядного тока хонденсатора 7.После включения Т,1 и входа его внасыщение, диод 3 оказывается захрытым. Ток нагрузки протекает через транзистор 12, Насыщенное состояние последнего поддерживается разрядным токомконденсатора 7. При этом напряжение наС И увеличивается и, как только достигает значения напряжения источника9 управляющего напряжения, О п эмиттерный переход лавинного транзистораоказывается смещенным в обратном направлении,В случае отсутствия конденсатора 6устройство не работоспособно (см.фиг.2). Действительно, по мере уменьшения отпирающего,смещения на эмиттерном переходе лавинного транзистора 5 -образная вольт-амперная характеристика меняет свое положение от кривой А к кивой Б, В последнем случае динамическая линия нагрузки 1/Й оказывается касателЬной к 6 -образйой вольтамперной характеристике и транзистор должен выключиться. Рабочая точка 1 при этом перемещается вниз. Однако одновременно с этим происходит раз ряд конденсатора 11 через резистор 5исходит эа счет внутренних процессов. Практически это достигается увеличением напряжения источника 18 питания.;,.0 и2,формула изобретения Релаксационный генератор прямоугольных импульсов, содержащий шину, управляющего напряжения, релаксатор на лавинном транзисторе с разрядным резистором в цепи эмиттера, накопительным конденсатором, диодом и зарядным резистором в цепи коллектора, транзисторный ключ, включенный по схеме с общим эмиттером, выход которого подключен к общей точке зарядного резистора и диода, а вход - через конденсатор к эмиттеру лавинного транзистора, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения длительности фронта гене - рируемых импульсов, обеспечения плавной электрической регулировки их длительности и упрощения, шина источника управляющего напряжения через разделительный диод в обратном направлении 20 подсоединена к базе лавинного транзистора, между коллектором и эмиттером которого включен конденсатор.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Слуцкий Э. Г. Схемы тиристорно- транзисторных мультивибраторов. Сборник Полупроводниковые приборы и их применение". под ред. Федотова Я. А., 1968 Мо 19,с 114 (прототип). 5 75275и эмиттерный переход Т,2.-образнаявольт-амперная характеристика можетзанять положение В, а рабочая точкаположение "2", что соответствует отрицательному участку вольт-амперной характеристики. Транзистор вновь включается, и 3 =образная вольт-амперная характеристика перемешается в положение Б. Далее процессы в устройстве пов-,,торяются, т.е. возникают высокочастотные 10колебания, частота которых определяетсяпаразитными реактивностями устройства.Устройство в этом случае не работоспособно. При включении конденсатора 6характер движения рабочей точки1" 15изменяется, Действительно, хотя 3 -образная вольт-амперная характеристикаи занимает положение В, рабочая точкаф 1", благодаря емкости С , проходит,минуя отрицательный участок, в точку"3", где транзистор имеет высокое (по-ложительное) сопротивление.Таким образом, для работы данногогенератора наличие конденсатора 6 принципиально необходимо. Изменяя величину 25напряжения источника 9 питания О рможно изменять время прохождения токачерез конденсатор и, следовательно,время открытого состояния транзистора12. Выключение последнего, как видно, 30из рассмотрения работы устройства, независит от величины сопротивления нагрузки. Длительность импульса можнорегулировать также резистором Й 8конденсаторами 7 и 1 1. 35В автоколебательном режиме устрой,ство работает так же, как и в ждущем.Включение, лавинного транзистора про752759 16 г Тираж 995 ПИ Государственного комитета о делам иэобретений и открытий 5, Москва, Ж, Раушская наб