Генератор импульсов

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ 1 п 830638(5)М. Кл. с присоединением заявки М Н 03. К 3/26 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(5 З) УДК 621.373, .531,1(088,8) Дата опубликования описания 1505.81(72) Автор изобретения А.П. Шершунов 71) Заявитель 54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬС 5 Изобретение относится к генерированию электрических импульсов с использованием в качестве активных элементов транзисторов с внутренней или внешней положительной обратной связью и может найти применение в различных областях импульсной техники, автоматики и радиоэлектроники.Известен генератор импульсов, выполненный по мостовой схеме, содержащей времязадающий конденсатор и переключающие устройства на транзисторах с дополнительной симметрией. Конденсатор включен между эмиттерами транзисторов одного типа проводимости, двух переключающих устройств, переходы база-эмиттер которых являются диагоналями двух мостовых элементов, плечи которых образованырезисторами 1.Недостатком этого генератора является низкая надежность, обусловленная сложностью его схемы.Известен также генератор импульсов, содержащий импульсные.времязадающие мосты, выходной трансформатор с.обмотками обратной связи, включенными в ветви импульсных времяэа" дающих мостов, и коммутирующие транзисторы с диодами, шунтирующими база" эмиттерные переходы этих транзисторов. Базы каждого из коммутирующих транзисторов через времязадающие конденсаторы обмотки обратной связи и времязадающие резисторы соединены с коллекторами противоположных комму ируюших транзисторов и с коллекторами своих же коммутирующих транзисторов через диоды, дополнительно введенные резисторы и времязадающие резисторы, при этом выводы обмоток обратной связи через диоды соединены с дополнительно введенным переменным резистором, включенным между полюсами источника питания, образующего совместно с соответствующими первичными обмотками трансФорматора вторые ветви времязадающих мостов 2.Недостатком данного генератора импульсов является сложность импульсного времязадающего моста, трансформатора, отсюда меньшая надежность, а также большая трудоемкость при изготовлении микросборок. Кроме того, наличие значительных коммутационных выбросов на вершинах импульсов в моменты переключения коммутирующих транзисторов ведет и к ограничению допустимого уровня напряжения ис 830638точника питания, и к возрастаниюпотерь коммутирующих транзисторов,что также снижает надежность работыгенератора.Цель изобретения - поведение надежности, КПД и уменьшение коммутационных помех,.Для достижения указанной цели вгенератор импульсов, содержащийтрансФорматор, два конденсатора,первый и второй транзисторы типап - р - и, коллекторы которых подключены к выводам первичной обмоткитрансформатора, средняя точка которой подключена к шине питания, эмиттеры транзисторов соединены с общейшиной, вторичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке, введенытретий и четвертый транзисторы типап - р - п и первый и второй транзисторы типа р - и - р, база первоготранзистора типа и - р - п соединена с коллектором третьего транзистора типа п - р - п через первый резисторный делитель с коллекторомвторого транзистора типа п - р - и,база второго транзистора типа пр - и соединена с коллектором четвертого транзистора типа и - р - пчерез второй резисторный делительс коллектором первого транзисторатипа п - р - и, средние точки упомянутых реэисторных делителей соединены через первый конденсатор,.эмиттеры третьего и четвертого транзисторов типа п - р - и подключенык общей шине непосредственно, а базы и коллекторы упомянутых транзисторон подключены к общей шине через соответствующие резисторы, базатретьего транзистора типа п- р - пподключена к коллектору первоготранзистора типа р - и - р, а база 40четвертого транзистора типа п - р - иподключена к коллектору второго транзистора типа р - и - р, базы транзисторов типа р - и - р подключенык источнику управляющего напряжения,эмиттер первого транзистора типар - п - р соединен через резисторс коллектором второго транзисторатипа и - р - и, эмиттер нторбготранзистора типа р - п - р соединенчерез резистор с коллектором первоГо транзистора типа и - р - п,эмиттеры транзисторов типа р - п - р соединены через второй конденсатор,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора.Генератор импульсов образовандвумя импульсными нремяэадающимимостами, состоящими из трансформатора с обмотками 1-1 - 3, коммутирующих транзисторов 2 и 3, времязадающих резисторов 4 и 5, времяэадающего конденсатора б, резисторов7 - 10, выключающих транзисторов 11и 12, транзисторон 13 и 14 противо положного типа проводимости. Нри необходимости коммутирующие транзисторы 2 и 3 выполнены в виде составленныхмежду базами и эмиттерами коммутирующих транзисторов включаются резисторы , наличие и величина сопротивления которых определяются техническими условиями .в зависимости от типа транзистора. Базы каждого из коммутирующих транзисторов 2 и 3 соединены с одной стороны через резисторы 7 и 8 с коллекторами противоположных коммутирующих транзисторов 3 и 2, соединенных с трансформатором 1, средняя точка которого подключена к источнйку питания (+Е), с другой - с коллекторами выключающих транзисторов 11 и 12, базовые цепи которых в свою оче. - редь с одной стороны соединены через резисторы 9 и 10 со своими же эмиттерами, с другой - с коллекторами транзисторов 13 и 14 противоположного типа проводимости, эмиттеры которых через времязадающие резисторы 4 и 5 с одной стороны соединены с коллекторами коммутирующих транзисторов 2 и 3, с другой - между собой через время- задающий конденсатор б, базы транзисторов 13 и 14 соединены между собой и подключены к источнику напряжения управления (+(1), эмиттеры коммутирующих и выключающих транзисторов 2,3 11 и 12 соединены между собой и общей шиной источника питания (2 Е), между базами и эмиттерами выключающих транзисторов 11 и 12 включаются резисторы 9 и 10, величина сопротивления которых определяется техническими услониями на транзистор. Чтобы уменьшить коммутационные помехи н генераторе импульсов, в нем между базами каждого из транзисторов 2 и 3 и резисторами 7 и 8 дополнительно включаются резисторы 15 и 16, между общими точками соединения которых включается конденсатор 17.Работа генератора импульсов осуществляется следующим образом.Пусть происходит заряд конденсатора б, зарядный ток которого течет от плюса источника Е через обмотку трансформатора 1-2,на которой развинается напряжение, численно равное напряжению питания Е, далее через времязадающий резистор 4, конденсатор б, база - эмиттерный переход тран-зистора 14,через "плюс"источника напряжения управления и на "минус" источника Е, транзистор 14 открыт и его коллекторный ток, проходя через база - эмиттерный переход транзистора 12, удерживает его в открытом состоянии, чем обеспечивает закрытое состояние коммутирующего транзистора 3, при этом транзистор 2 открыт за счет тока, протекающегомутирующий транзистор 2, при этомзапираются транзисторы 12 и 14, начинает отпираться коммутирующий транзистор 3 и вырабатывается вторая полуволна генерируемого периода колебаний на выходной обмотке 1-3. Теперь уже зарядный ток конденсатораб течет от плюса источника Е 20через обмотку 1-1, далее через времязадающие резистор 5 и конденсаторб, база - эмиттерный переход транзистора 13, через плюс источника напряжения управления и на минус источника Е, при этом транзистор 13 открыт и его коллекторный Формула изобретения Генератор импульсов, содержащий трансформатор,два конденсатора, первый и второй транзисторы типа и - р - и, коллекторы которых подключены к выходам первичной обмотки трансформатора, средняя точка которой подключена к шине питания,эмиттеры транзисторов соединены с общей шиной, вторичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке, о т л,и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью повышения надежности и КПД и уменьшения коммутационных помех,в устройство введены третий и четвертый транзисторы типа п - р - п и первый и второй транзисторы типа р - и - р,база первого транзистора типа и - р - п соединена с коллектором третьего транзистора типа и - р - п через первый резисторный делитель с коллектором второго транзистОра типа п-р-п, база второго транзистора типа п - р - и соединена с коллектором четвертого транзистора типа и - р - и через второй резисторный делитель с коллектором первого транзистора типа п - р - и, средние точки упомянутых резисторных делителей. соединены через первый конденсатор, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов типа п - р - п подкл:очены к общей шине непосредственно, а базы и коллекторы упомянутых транзисторов под ключены к общей шине через соответствующие резисторы, база третьего транзистора типа и - р - и подключена к коллектору первого транзистора типа р - и - р, а база четвертого транзистора типа п - р - и подключена к коллектору второго транзистора типа р - п - р, базы транзисторов типа р - п - р подключены к источнику управляющего напря 35 бО 65 в его база - эмиттерной цепи, черезрезистор 7. В этом случае практически все напряжение источника питания Е .прикладывается к первичной обмотке 1-1 трансформатора, на входной обмотке 1-3 которого вырабатывается одна из полуволн генерируемого периода колебаний. Длительность этой полуволны определяется временем заряда конденсатора б до величины напряжения, равного напряжению управленияБ , после чего открывается транзистор 13 и транзистор 11, выключающий открытый в данный момент времени комток открывает транзистор 11, который в свою очередь обеспечивает закрытоесостояние коммутирующего транзистора 2. Изменяя величину напряжения управления можно менять частоту генератора в широких пределах. Если же напряжение управления получают с помощью делителя напряжения, подключенного к источнику питания Е, то частота генератора остается достаточно стабильной в широких пределах ,изменения напряжения источника питания Е, Самовоэбуждение генератора импульсов происходит мягко, т.е. и при плавном нарастании напряжений питания от нуля до Е. Ввод дополнительных элементов 15,16 и 17 позволяет дополнительно регулировать момент включения одного коммутирующего транзистора по отношению к другому, что достигается за счет времени перезаряда конденсатора 17 и величин сопротивлений резисторов 7,8,15 и 16,причем в зависимости от конкретных.требований и технических условий натранзисторы 11 и 12, величинысопротивлений резисторов 15 и 16могут меняться от нуля до какого-тозначения, Возможность регулировки включения одного коммутирующего транзистора по отношенияю к другому обеспечивает полное их выключение по.отношению друг к другу в момент коммутации, .что позволяет существенноуменьшить коммутационные помехи. Предлагаемый генератор импульсовимеет более простые схемы импульсныхвремязадающих мостов за счет того,что конденсатор 6 является общей емкостью для двух импульсных времязадающих мостов, что особенно благотворно сказывается при микроэлектронном исполнении генератора импульсов,так как при напылении времязадающих1резисторов 4 и 5 разброс их величинсопротивления один и тот же, устанавливаемый бескорпусный конденсатоРб тоже один, и в результате временные параметры двух импульсных времязадающих мостов одни и теже. Числополупроводниковых приборов в данномгенераторе меньше, чем в известном,схема трансформатора проще, так какотсутствуют обмотки положительнойобратной связи и стало быть отпадают операции регулировки по проверкеих фазовых соотношений, уменьшаетсячисло монтажных паек. Все этовместе взятое обеспечивает повышение надежности генератора импульсовпри меньших затратах на его изготовление.830638 Тим Составитель Техред А.А в Корректор О. Бил Редакто а аказ 2917/ Тираж 988И Государственделам изобретМосква, Ж,Подкомитета ССи открытийкая наб., д ное НИИ о н 1130 Филиал ППП фПатент,.г. Ужгород, ул. Проект жения, а эмиттер первого транзистора типа р - п - р соединен черезрезистор с коллектором второго транзистора типа и - р - и, эмиттервторого транзистора типа р - и - рсоединен через резистор типар вп - р с коллектором первоготранзистора типа п - р - п,эмиттерытранзисторов типа р - п - р соединены через второй конденсатор. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Авторское свидетельство СССР9 270792., кл Н 03 К 3/0203.12,68, 2. Авторское свидетельство СССРМ 536591, кл. Н 03 К 3/26, 06.09.74