Генератор импульсов

Сфез Советскнк Социалистических Ресеублнк(61) Дополнительное к авт. сеид-ву- (22) Заявлено 0407.79 (21) 2788998/18" 21 с прмсовдиненивм заявкайУ(23) ПрноритетОпубликовано 1504,81,. Бюллетень ЙФ 14 51) М. Кл.ф Н 03 Ь 1/02 Гвсуааретвенный юмитет СССР яо делам изобретеиий я еткрытнйДата опубликования описания 15.04,81.(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ 2мязадающего конденсатора,в симметрич"ную диагональ диодного моста включены два последовательно соединеннЫхрезистора, второй выход несимметричной диагонали диодного моста соединен с источником управляющего напряжения, а общая точка соединения упо"мянутых резисторов подключена к выходу дифференциального усилители (2).Общим недостатком известных уст"ройств является то, что у них длярегулирования коэффициента заполненияс целью стабилизации среднего токавыходных импульсов при изменении на пряжения питания необходимо напряжение управляющего источника изменятьпо определенному закону синхронно сизменением напряжения питания, несовпадающему с законом изменения на пряжения питания, что определяет не.достаточную стабильность среднего то-ка импульсов и времени их задержки,Цель изобретения - повышение ста-,бильности среднего тока импульсов и 25 времени их задержки.Поставленная цель достигаетсятем, что в генератор импульсов, содержащий операционной усилитель, выход которого подключен к одному вы О воду первого зарядного, резистора, инИзобретение относится к импульсной технике и-может быть использовано в системах автоматического управления и регулирования для импульсного управления электромагнитными механизмами.Известен генератор импульсов, содержащий источник управляющего найряжения, дифференциальный усилитель, охваченный безынерционной положительной обратной связью, времязадающий конденсатор в цепи отрицательной об.ратной связи, диодный мост, один выход несимметричной диагонали которого соединен с потенциальной обкладкой времязадающего конденсатора, в симметричную диагональ диодного моста включены два последовательно соединенных резистора 11).Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности является генератор импульсов, содержащий источник управляющего напряжения, дифференциальный усилитель, охваченный безынерционной положительной обратной связью, времязадающнй конденсатор в цепи отрицательной обратнойсвязи, диодный мост, один выход несимметричной диагонали которого соединен с потенциальной обкладкой вреВ.А.Конофьев, П.Ф.Цикозин, В,И.Годицкий и И.П.Дьяковвертирующий.вход подключен к накопительному конденсатору, а неинвертирующий вход - к выходу делителянапряжения, и времяэадающий конденсатор, одна обкладка которого соединена с обрей шиной, а другая - с катодом диода через параллельновключенные разрядный диод и второйзарядный резистор - с источникомпитания, введены параллельно соеди-ненные дополнительные диод и первый Орезистор, которые включены между на-.копительным кснденсатором и точкойссединения второго вывода первогозарядного резисторасо входом делителя напряжения и второй дополнию15тельный резистор, который включенмежду анодом диода и накопительнымконденсатором.На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого генератораимпульсов. 20Генератор импульсов содержит времязадающий КС-мост, снабженный первым и вторым зарядными резисторами1,2, времязадающим 3 и накопительным4 конденсаторами, к входной диагона- р 5ли которого подключен источник питания шиной 5 и общим выводом и входоперационного усилителя б, неинвертирующий вход которого подключен квыходу делителя 7 напряжения на резисторах 8,9. Инвертирующий входоперационного усилителя подключен кпотенциальной обклацке накопительного конценсатора 4, а выход - к первому выводу зарядного резистора 1.К выходной диагонали КС-моста подключен диод 10 катодом к точке соединения второго зарядного резистора2 и времяэадающего конденсатора 3,В генератор введены параллельносоединенные дополнительные первый 40резистор 11 и диод 12, первый выводкоторых соединен со вторым выводомзарядного резистора 1 и со вхсдомделителя 7 напряжения, второй - образованный катодом диода и выводом резистора - с потенциальной обкладкойнакопительного конденсатора 4 и черезвторой дополнительно включенный резистор 13 - с анодом диода 10 выходной диагонали КС-моста,В схеме генератора имеется разряд- Иный диод 14, включенный параллельновторому зарядному резистору 2 в проводящем направлении для тока разрядавремязадающего 3 и накопительного 4конденсаторов при выключении источника питания, а также клемма 15 - выход,Устройство работает следующим образом.При подаче питающего напряженияна выходе 15 устанавливается напряжение,.приблизительно равное напряжению источника питания, Это обусловлено тем, что при питании операцион, ного усилителя от одного источника наего выходе в любом режиме работы можетбыть .только положительный потенциал, который подается на вход делителя 7 напряжения.В результате действия положительной обратной связи на выходе операционного усилителя скачком устанавливается напряжение, приблизительно равноенапряжению источника питания. Начинается заряд накопительного" конденсатора 4 от шины 5 источника питания через внутреннее сопротивление Операционного усилителя, резистор 1, диод 12 шунтированный резистором 11, а времязадающего конденсатора 3-через упомянутые элементы, последовательнс соединенные резистор 13 и диод 10 и резистор 2. Для обеспечения работы устройства постоянная времени КС- цепи времязадающего конденсатора должна быть больше постоянной времени КС-цепи накопительного конденсатора. Следовательно, накопительный конденсатор. заряжается до входного напряжения делителя 7 минус падение напряжения на диоде 12, однако опрокидывание операционного усилителя не происходит, так как потенциал на втором (неинвертирующем) входе превышает потенциал на третьем инвертирующем) входе. Это условие автоматически выполняется установкой коэффициента заполнения, при этом величина падения напряжения на резисторе 8 от тока делителя 7 намного меньше напряжения на диоде 12,Такое состояние удерживается до тех пор, пока в результате заряда времяэадающего конденсатора не наступает равновесие КС-моста, при котором в выходной диагонали ток начинает уменьшаться до нуляС этого момента накопительный конденсатор начинает дозаряжаться с постоянной времени КС-цепи времязацающего кон" денсатора и синхронно с .ним до тех пор, ока не наступает равенство напряжений на дифференциальном входе операционного усилителя, Последний опрокидывается, на его выходе устанавливается низкий уровень остаточного напряжения, а ток в выходной диагонали отсекается обратно смещенным диодом 10. При этом размыкается цепь заряда времязадающего, накопи" тельного конденсаторов и цепь входного тока делителя напряжения. Однако времязадающий конденсатор продолжает заряжаться через резистор 2 до напряжения источника питания и на дальнейший процесс влияйия не оказывает, так как эта цепь с помощью обратносмещенного диода 10 отключается.Начинается разряд накопительного конденсатора 4 через резисторы 1,8, 9,11, внутреннее сопротивление операционного усилителя. При снижении напряжения на потенциальной обкладке накопительного конденсатора до уровня остаточного напряжения на выходе операционного усилителя последФормула изобретения ний опрокидывается и на выходе устанавливается напряжение, приблизительно равное напряжению источника питания, Далее процесс заряда-разряданакопительного конденсатора определяется собственными параметрами элементов КС-цепИ.Таким образом, на выходе устройства устанавливаются незатухающие колебаний прямоугольных импульсов,параметры которых определяются КСэлементами, делителем 7 напряжения идиодом 12. Регулирование,коэффициенота заполнения в пределах от нуля доединицы осуществляется резистором 8.Крутизна наклона выходной характеристики устанавливается соотношениемрезисторов 1,9, током заряда накопительного конденсатора и степеньюшунтирования диода 12 резистором 11.При изменении напряжения питания,например при увеличении, увеличивается ток заряда конденсатора, уменьшается сопротивление диода 12 и, соответственно, суммарное сопротивлениев цепи заряда накопительного конденсатора, в результате чего процесс заряда последнего ускоряется, длительностьимпульса уменьшается. Длительностьразряда накопительного конденсатора(длительность паузы) при этом увеличивается. Это обусловлено тем, чтопри увеличении напряжения источникапитания синхронно увеличивается напряжение на входе делителя, напряжение на накопительном конденсаторе вмомент его сравнения с выходным напряжением делителя, а величина остаточного напряжвния на выходе, до которого разряжается накопительный конденсатор, практически не зависит отнапряжения питания,Следовательно, при увеличении 40напряжения питания увеличивается амплитуда тока выходных импульсов, уменьшается коэффициент заполнения и, таким образом, средний ток выходныхимпульсов стабилизируется. 45Изменением крутизны наклона выходной характеристики достигается необходимая зависимость среднего токаимпульсов от изменения напряженияпитания.50Стабилизация времени задержки выдачи импульсов при изменении напряжения питания достигается включениеМв выходную диагональ КС-моста последовательно с диодом 10 дополнительного резистора 13.Так как нелинейный элемент (диод,12) включен в проводящем направлениидля тока заряда времяэадающего инакопительного конденсаторов с цельюизменения коэффициента заполнения,то, очевидно, аналогичное влияниеон оказывает и на Формирование времени задержки выдачи импульсов приизменении напряжения питания, Влияние диода 12 на стабильность времени задержки проявляется тем больше,чем меньше сопротивление резистора1 по сравнению с сопротивлениемрезистора 2, что имеет место в большинстве случаев практического применения,Введение в выходную диагональКС-моста резистора 13 уменьшает составляющую зарядного тока времязадающего конденсатора 3 и, таким образом, достигается стабилизация момента наступления равновесия КС-моста,а, следовательно, времени задержкивыдачи импульсов при изменении напряжения питания, Изменением сопротивления резистора 13 достигается установка положительных и отрицательныхприращений времени задержки выдачиимпульсов при изменении напряженияпитания или приращения, равного нулю,при котором имеет место наибольшаястабильность.При равенстве сопротивлений зарядных резисторов.1,2 или в тех случа-ях, когда сопротивление резистора 2меньше сопротивления резистора 1,стабильность работы устройства обеспечивается при равенстве нулю сопротивления резистора 13.При включении напряжения питаниявремязадающий конденсатор 3 разряжается через диод 14 и сопротивлениеоперационного усилителя оказываемоеразрядному току между вйводамиподключения источника питания.Преимуществом предлагаемого генератора с задержкой выдачи импульсовперед известными является то, что внем с помощью нелинейного элемента,например диода, шунтированного резистором, включенного в цепь отрицатель- .ной обратной связи операционного усилителя последовательно с зарядным резистором в проводящем направлении длятока заряда и образующих одно изплеч КС-моста, достигается стабили.зация среднего тока импульсов, а спомощью резистора, включенного последовательно с диодом в выходную иагональ моста, достигается стабилизация времени задержки выдачи импульсов при изменении напряжения питания. Генератор импульсов, содержащий операционный усилитель, выход которого подключен к одному выводу первого зарядного резистора, инвертирую" щий вход подключен к накопительному конденсатору, а неинвертирующий входк выходу делителя напряжения, и времязадающий конденсатор, одна обкладка которого соединена с общей шиной, а другая - с катодом диода и через параллельно включенные разрядный диод и второй зарядный резистор с источником питания, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повы822382 Составитель Л.Колоскоктор С.Тимохина Техред М.Рейвес . Корректор С. шекмар каэ 1894/84 Тираж 988 ВНИИПИ Гос дарственного коми У по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, РаущскПодписноСР етаытийя на д.4/5 П "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ил щения стабильности среднего тока импульсов и времени их задержки,в него введены параллельно соединенные дополнительные диод и первый резистор, которые включены между накопительны, конденсатором и точкой соединения второго вывода первого заряд .ного резистора со входом делителянапряжения, и второй дополнительный резистор, который включен между анодом диода и накопительным конденсатором.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1; Авторское свидетельство СССР 9 429506, кл, Н 03 К 1/18, 1972.2. Авторское свидетельство СССР 9 586546, кл. Н 03 К 3/02, 1976.