Генератор прямоугольных импульсов

1 мб ова сания 11.08.8 Дата опт бликования о Авторзобретени) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬС Изобретение относится к импульснои технике и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики, вычислительной техники и радиолокации.Известен генератор прямоугольных импульсов, содержащий К 8-триггер, время- задающий элемент, два входных логических элемента И-НЕ, выходы которых подключены к установочным входам К 5-триггера, при этом времязадаюший элемент включен между входами логических элементов И-НЕ и анодами двух диодов, катоды которых подключены ко вторым входам логических элементов И-НЕ и к выходам К 5-триггера 11.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является мультивибратор, содержащий триггер, к выходам которого подключены катоды диодов, анодами подсоединенный к обкладкам времязадающего конденсатора и входам логических элементов И-НЕ, вьходы которых перекрестно подключены к установочным входам К 8-триггера 12 Недостатки этого мультивибраторакйй диапазон генерируемых частот и низкая стабильность частоты в диапазоне воздействия дестаоилизируюших факторов.Цель изобретения - расширение пределов регулирования частоты колебаний, повышение се стабильности в диапазоне возлсйствия дестабилизирующих факторов.Поставленная цель достигается тем, чтов генератор прямоугольных импульсов, содержащий инвертор, триггер, к выхол 11 м которого подсоелинены катоды лиолоь, между анолами которых включен времязадаО ший конденсатор, обклалки которого черезвремязалаюшне резисторы полсослинены к источнику питания, введены лопческий расширитель числа входов ИЛИ, два транзстора рр типа, рсзистивный делитель напряжения и Лва диоЛа, при этом базы р-и-р транзисторов соединены с коллектором выхолного транзистора логического расширителя числа входов ИЛИ и со срслн й точкой рсзистив 1 ОГО делите.1 я напряже 111151, подключенного параллельно источнику пита- Мния, и через инвертор - со счетным входом триггера, обкладки времязадаюшего конленсатора подсоелинсны через диоды, включенные в непроволяшем для тока заряда3направлении, к обцей шицс и к эмиттерам р-р транзисторов, кОллекторы которых через последовательно соелиненныс резис. тор и переход база -- коллектор многоэмит.терного транзистора соелицсцы с базой ВыходнОГО транзистора лОГическо 0 ряс цири теля числа входов ИЛИ, эми вером цолсоелиненного к обшей шине, причем В качестве триггера использован ь)-триГ ер сс счетным входом, выполненный ны элемецтюй базе ТТП, в качестве р-Г 1-р транзисторовО использован интегральный прерыватель, а в кзцествеи-рмтрзнзистора - эквиваленты , двухбазового ЛиоЛЯ исН)льзован логицеский расширитель ц и ела входов И ГИ.На фиг. 1 приведена схема генератора прямоугольных импульсов; ы фиг. 2 - то же, вырцын.Устройство содержит триггер 1 со сцет- ЦЫМ ВХОЛОМ, СгСЦй ВХОД КОтОРОГГ ЦЕРЕЗ ицвертор 2 сослинсц со срелцей тоцкой резистивюго делителя напряжения, состоя г 3 пего из резисторов 3 и 4, коллектором выходного транзистора 5 логического ряспирцтсля числя Входов ИЛИ 6 и оызаъ р-р тыцзисторов 7 и 8. )миттсры р-)3-р транзисторов 7 и 8 соелинсны с обклдкы с Времязадающего конденсатора 9, анодами лиодов 10 ц 11, катодами диодоь 2 ц 13., и времязалы оашими резисторами 14 и 15.Резистивный делитель напряжения из резисторов 3 51 4 и врех 5 задкцИе рез 5 с 0 ры 14 и 15 подключены к ицс источцикы питания.3Устройство работает слелукипим Образо П р И1 0; 3 1 С13:) 51 )К Е г. 1я и и . Ы Н5 т :Згср 1 СО СС:3 ЫХ ВХОЛОГ ТдВ.3.ВЗСТС 5 В ОднО из сВОих усГОциВых состояний. Времязалыюций коцденсатор 9, нижняяи) схеме) обклйдка которого цсрсз диод 1 по,1- клочеца к 5 угевом) выхолу триггер 1,;ы котором действует, например, низкй уронзпряжсни я, цыц нцыет 5)ряжятьсяПепи: источник - Е цитыци 51 устройства, времязалающий резистор 14, прямосмсщсн) цый диод 11, промежуток коллектор -- эмиттер насыщенного выхолцого транзистора триггера 1, общая пина. В этот,омсцт Времени лио, 1 О и переходы база -- эмиттер транзисторов 7 и 8 смецсцы в обратном направлении ц нз рботу устрой.тв 3 с оказывзОт цик 1 кого ВГ 11 яни 51. Нз с 1 снОХ Входе триггеры 1 црц эт)м действует низкий уровень ЦЫНР 51 жСНИ 51. КОГЛг ЭКСЦЫсг 1 ИЫЛЬНО 1 Я- рыстающес ца конденсаторе 9 напряжение достигает порогового напряжения срба- ЬВ тывация электронного к)ко з (тразистор- ЦО 0 ЭКБИВЗ,СНТ 11,1 ВУХОЯЗОВО 0 ЛЦОЛЫ Цг 3 двух трззистор 1 х )Язцого ти.з проволихОс 3, цос,слций В рсзульгяте лавинообразного ропссс 13, роцсхоляшсо В петле, сю- рЗЗОВцОЙ трНЗИСТОргМИ О и 8, цаСЫВЯстся. Прц эом транзистор 7 остается закрытым зы счет того, го его:срсхол эмиттсроазз црололжаст оставаться с меценньм в обратно) Нацрывлении и не оказывает цы работу устройства никакого влияния. Сформировайный в момент переключения электронного клоча отрицательный иъпульс, действующий нз резисторе 4, после инвертирования инвертором 2, пеоеводит триггер 1 В противоположное состояние, характеризующееся низким уровнем напряжения На СЛ 51 Ц 5 гЦО. И ВЫСОКИМ - На СГО НУЛЕВОМ выходах. При этом диод 11 смешается в обратном направлении высоки.", уровнем напряжеция, лействуощцм ц его катоде, а коленетор 9 заряжается цо це;и; источник - Гт цтания, Времяззляющий резистор 15, цр 5 мосмепенньй лиод О, промежуток ко.Гек гор э.".3 иттср нгып 1 сцгн)ГО иыходцого транзистора триггера 1, общая и:цня, Транзистор 8 цри этом находится в Выключсцнох состоянии и не Оказывяст цаоот устройства никакого вл 1 яция. После дости. жеция экспоненпиальцым напряжением ны времязылаюшем киленеторе 9 порогового урОВн 51 происходи Вкгло-е:1 ие элекрон НОГО ключа, образовного, .Нзисторами 5 и 7. которые в резусьтзте, ы,",:цообразного 3:эоцесса насыщаются, а конленсатор 9. разряжается через низко хмное соппотцвление : ась:щенного электронно 0 клк)ца и диода 13. Отрицательный импуль" напряжения, сфорхпрованный нз резисторе 4, после инвертирования ицвертором 2, переводит триггер 1 :. первоначальное состояне. Далее процесс повторяется.Расширение пределов регулирования астОтц ГЕНЕРИРУЕМЫХ ИМПУЛЬСОВ ЛОСтатОЦО цаглялю оценивается из соотношенияД3)ьг - 4 кА.ЕГ 1г - -- =5ЛцЬ мак, э.3 1 )ьгде Ь = К,С 2 ц, ЧвВ соответственно: постоя ння времени времязадаюшей цени, цзцря)кец 1 е питания 1 Ггройствя и напряжениее, соответствующее порогу срабатыва;и я вентиля ТТП известного устройства; Тп .= Вп С, Ед, ак соответственно: постоянная времени Времязалыющей цепи, цапряжснис в гания и нз.ряжение включе НИЯ ЭКВИВЗЛСНТЗ двухбя;Овогг) ЛИОЛЗ ПрЕдлагыемого устройства.В предлагаемом "енераторе высокая стабильность частоты повторения импульсов при изменении напряжения источника питания достигается благодаря использованию известных стыбилизцру;оших свойств моста. Термоконпецсация происходит слелуюшим образом: цри нормальной темгературе балнс мосты. оорззовыннсго В момент заряда врсхязада 0 пей КС-цепью и резцстивцым делителем цпряжения, происходит в момент времени 1 3, соответствуюпий пересечению5установленного уровня чзкл. срабатывациякомпаратора, выполненного на трацзисторахразного типа проводимости, с экспоцецтои, действующей на времязадаюшем коцл(нсаторе. При повьгценин температуры, с одной стороны увеличивается падение напряженияна резисторе 3 за счет возрастания токов1)(о, 1 а также коэффициента усиления тока закрытого транзистора 5, что приводит к понижению установленного уровня ЪВК .С другой стороны, рост 1 эо, а следовательно.члена 1 Ой 4 (зов 5) и постоянный Времени соответствующей времязадаюшей КС-цепи.приводит к уменьшению крутизны экспоненты заряда времязадаюшего конденсатора при положительных температурных коэффициентах сопротивления (ТКС) и емкости (ТКЕ). В результате пересечения экспоненты и уровняЧвкг) должно в идеальном случае произойти в тот же момент времени 11. Это позволяет получить высокую стабильность частоты при изменении температуры окружак)ией срелы. Однако в реальных схемах 0 пересечение происходит не в точке г, а в ее окрестности, что объясняется разбросом параметров элементов схемы. В Грсллагаемом генераторе в целью уменьшения вл)яния на величину установленного уровня срабатыванияЧвкл устройства разброса параметров р-)г-р транзисторов применен интегральный прерыватель, параметры транзисторов которого практически идентичны в силу того, что в процессе изготовления интегральной схемы все ее компоненты формируются на 30 общем кристалле. Таким образом, без применения каких-либо специальных мер термокомпенсации схема обеспечивает высокую стабильность частоты.Предлагаемое устройство характеризуется также высокой стабильностью длительности импульсов на выходах устройства Выход 3, Выход 4, которая достигается благодаря тому, что с ростом температуры уменьшается сопротивление насыщенных транзисторов компаратора, а емкость увеличивается при положительном ТКЕ. В результате постоянная времени времязадающего конденсатора изменяется незначительно. Одновременно уменьцаи)тс и Чвкь.и Уькл, компаратора с одним и тем же температурным коэффициентом, и В результате ллитель ность импульса, образованного в момент разряда времязадающего конденсатора, изменяется незначительно.Кроме тога, такой генератор отличается расширенными функциональными возможностями за счет использования двух противофазных импульсов Конец длительности импульса и Конец длительности паузы (периода), также за счет наличия возможности, в случае необходимости, работы устройства в режиме преобразования Напря жение - частота, лля чего отсоединяют резистор 3 от источника + Еп питания и Ю 1 СОС ТИЦИТЬ СГО К НС О Ц(К,)СОЗ)1 мого напряжения.1 Огавая на о;Нц цли все Входы кНог- э)11 т Г(рнОГО транзистора с 01 ичсскОГО 1)асшн рите.1 я числ. Входов И, И,10: цческую слц 1 цИу, устройство можно, в случ;е н(обхолимости, перспести в заторможешге состояние.Логический расширитель числа Входов ИЛИ может быть заменен -г)-тг трагзисО- ро)1 (Фиг 9)Фар 11.га ггзобретеиия. Гснерато НрямОГольных импУльсов.солержац ий ицьертор, триг.ер, к выходамкотйООГО полсОед 11 цецы катОлы диодов, м(жду а пола)1 и кОторых В 1(лючец Вр(мк 3;1 д 1110(15 и кон,1 енс ат 01), 00 к(1 а лк и ЕОтО )ОГО черезВрем 5 Ва 111 ю 1 И 110 рези( тОры НОлсосд 1. (цсто ц 1 ик н 1:.тания, от гггчаюи(ггггс)гчто, с целью расширения прелелов регулирования частоты и повышения ес стабиль 1 госгц В лцацазоне возлействия лестабилизиругощих факторов, В него Введены ло 1.Нческий расширитель числа вколов ИЛИ, лватранзистора р-)г-р типа, резистивный делитель апряжсшя и лва дио ци црэтомбазы р-)г-р транзисторов соелицень с коллектором выходного транзистора логического расширителя числа вхолов 1,1 И и сосредней точкой резистивного делителя напряжения, подключенного параллельно источнику питания, и через инвсртор - сосчетным входом триггера, причем обклалкйврем яз ада ющие резисторы подсоединеныны через диоды, включешые в цепроволящем Лля тока заряда направН 1 и, к общейшине и к эми тера) р-)г-р транзисторов,коллекторы которых через последовательносоединенные резистор и пер(ход оазаколлектор мно 1 оэмиттерного транзисторасоел;цены с базой В.холного тр)нзисторало Нческого расшцрителя числа входов ИЛИэмиттером полсоелиненного к общей шине.2. Генератор по и. 1, от,и гаюгцийся тем,гто в качестве триггера использован Г)-триггер, со счетным входом, выполненный наэлементной базе ТТП.3. Генератор по ц. 1, огличаюиггйся тем,что В качестве р-л-р транзисторов использова;интеграль)ый прерыватель.4. Генератор по и. 1, отлггчающиися тем,чтО В каестБс и-р-тг транзистора - эквийалсггга лвухбазового диода использован логический расширитель ч сла входов ИЛИ.Источники информации,принятые Во Вцимацие при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРХ 496657, кл. 1- 03 К 302, 1974.2. Авторское св)1 летельтво СССРЛ 473282, кл. . 03 К 3/281, 1973 (прототц;) .855949 Вьход 4 Составит а Тсхред Тираж 9 ВНИИПИ Государ по делам из 13035, Москва, Ж Филиал ППП Патент.Макаренк ственногообретений- 35, Рауш г. Ужгор Редактор И. КасардЗаказ 6962/83 венковаКорректор ЮПодписноекомитета СССРи открытийскан наб., д. 4/од, ул. Проектна