Формирователь пилообразного напряжения

(22) Заявлено 0108,80 (21) 2967156/18-21с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл. Н 03 К 4750 1 ааударатеенный каиитет па делаи изобретений н аткрытнй(5 З) УЙК 621. ,375(088,8) Опубликовано 07.04,82. Бюллетень13 Дата опубликования описания 10,04.82(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Недостатком устройства является низкая стабильность его работы, большиегабариты и вес,Наиболее близким к предлагаемомуявляется формирователь пилообразного напряжения, содержащий дифференциальныйусилитель, неинвертирующий вход которого подключен к первой входной шине устройства, а инвертирующий вход через первый резистор соединен со второй входной шиной устройства, а через конденсатор - с выходом дифференциального усилителя, делитель напряжения, подключенный между шинами источника питания,первый транзистор, эмиттер которого подключен к базе второго транзистора и кодному из выводов второго резистора,третий транзистор, эмиттер которого подключен к обшей шине устройства, полеИзобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано, например, в поисковых системах фазовойавтоподстройки частоты,Известен управляемый фантастронныйгенератор, содержащий интегрирующийусилитель на двух последовательно включенных транзисторах, первый из которыхявляется составным из транзисторов проътивоположного типа, проводимости и сотоединен через резистор со входной шиной,а коллектор второго соединен с выходнойшиной и через конденсатор - с базойпервого транзистора, триггер с общимэмиттерным сопротивлением, роль которого выполняет коллекторная цепь первого транзистора интегрирующего усилителя,на двух транзисторах, один из которых является общим со вторым транзистором интегрирутощего усилителя а базавторого через цепь запуска на транзиоторе и диода соединена с выходом интегрирующего усилителя, электронный ключна полевом транзисторе, канал которого включен между базой первого транзистораинтегрирующего усилителя и обшей шиной, а ззтвор подключен к коллекторувторого транзистора триггера 13 919069вой транзистор, третий и четвертый резисторы, конденсаторы, транзисторы 23Недостаток устройства - малый размах формируемого напряжения, низкаянадежность,Цель изобретения - увеличение размаха формируемого напряжения при одновременном упрощении устройства,Поставленная цель достигается тем,что в формирователе пилообразного напряжения, содержащем дифференциальный усилитель, неинвертирующий входкоторого подключен к первой входнойшине устройства, инвертирующий входчерез первый резистор соединен со второй входной шиной устройства, а черезконденсатор - с выходом дифференциального усилителя, делитель напряжения,подключенный между шинами источникапитания, первый транзистор, эмиттер которого подключен к базе второго транзистора и к одному из выводов второготранзистора, третий транзистор, эмиттеркоторого подключен к общей шине устройства, полевой транзистор, третий и 25четвертый резисторы, коллектор первоготранзистора подключен к выходу делителя напряжения, база - к стоку полевоготранзистора, затвор которого подключенк выходу делителя напряжения, исток - 5 Ок выходу устройства, база третьего транзистора подключена к коллектору второго транзистора и через третий резисторк общей шине устройства, коллекторко второму выводу второго резистора,эмиттер второго транзистора подключенк инвертирующему входу дифференциадьного усилитедя, а база - через четвертый резистор - к третьей входной шинеустройства,где О фо 45 50 55 На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства,Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, резистор 2, конденсатор 3, делитель напряжения на резисторах 4 и 5, первый транзистор 6, резистор 7, второй транзистор 8, третийтранзистор 9, полевой транзистор 10,резисторы 11 и 12, входыне шины 13,14 и 15,Устройство работает следующим образом.Рассмотрим режим генерации для первого случая, когда управляющее напряжение источника сигнала О, определяемое какОс= О- д,1,- напряжение источника сигнала;О,О - части напряжения, действующие относительно среднейточки источника сигналаи приложенные соответственно к первой и второйвходным шинами 13 и 14,при этом средняя точкаподключена к третьей входной шине 15,равно нулю, т.е. напряжения на входных шинах 13 и,14 равны напряжениюсредней точки Е.В первый момент включения схемынапряжение на конденсаторе 3 равно нулю. Поскольку напряжение и, на инвертирующем входе усилителя 1 оказываетсяниже напряжения О на неинвертирующем входе и, следовательно, напряженияна второй входной шине, равного Е, черезрезистор 2 течет ток в направлении конденсатора 3, при этом верхняя обкладкаполучает подожитедьне приращение напряжения, Это приращение напряжения,воздействуя на инвертирующий вход усилителя, вызывает падение выходного напряжения. Благодаря воздействию на инвертирующий вход через конденсатор 3также выходного напряжения скоростьпадения последнего замедляется. Напряжение на конденсаторе 3, определяемоекак разность потенциалов нижней и верхней обкдадок, подтверждает падение выходного напряжения,В момент времени, когда падающее выходное йапряжение Ох достигает порогового напряжения Еполевой транзистор 10 начинает открываться, стоковый ток, протекая в базовой цепи транзистора 6, вызывает увеличение кодлекторного тока последнего и напряжения на затворе транзистора 10, что приводит к лавинообразному процессу открытия и блокированию в открытом состоянии транзисторов 10 и 6. Эмиттерный ток транзистора 6, протекая через резистор 12, вызывает падение напряжения на базе транзистора 8, последний открывается, его коллекторный ток протекая через резистор 11, создает падение напряжения, которым открывается транзистор 9, кодлекторный ток последнего, протекая через резистор 7 и базу транзистора 8, блокирует транзисторы 8 и 9 в открытом состоянии. Благодаря мгновенно проистекшему процессу открытия транзисторов и их блокированию создаются две цепи раз5 91906ряда конденсатора 3. Первая цепь содержит верхнюю обкладку конденсатора3 - эмиттерный переход транзистора 8 -эмиттерно-коллекторный переход транзистора 6 - р-и -переход полевого транзистора 10 - нижняя обкладка конденсатора 3, Вторая цепь содержит верхнююобкладку конденсатора 3 - эмиттерноколлекторный переход транзистора 8 -эмиттерный переход транзистора 9 - 1 Ообщую шину - источник питания - выходусилителя 1 - нижнюю обкладку конденсатора 3,Поскольку сопротивление резистора2 на несколько порядков н ше сопротивле ния цепей разряда, то роль тока, протекающего через этот резистор, ничтожномала. Начавшийся через первую цепьразряд конденсатора 3 уменьшает отрицательный и положительный заряды соответственно на нижней и верхней обкладках конденсатора. Уменьшение этих зарядов приводит к увеличению напряженияО на конденсаторе и, следовательно, также на выходе. Открывшиеся транзисторы 258 и 9 второй цепи обеспечивают, кромепротекания разрядного тока, конденсатора, также резкий отрицательный скачокнапряжения на инвертирующем входе усилителя 1 ниже минимального входного з 0напряжения г.гг и, Отрицательный скаМИНчок напряжения на инвертирующем входевызывает быстрый рост выходного напряжения что ускоряет разряд конденсатора, а затем обеспечивает его переразряд. В этот момент рремени разряда конденсатора 3, когда напряжение междуего обкладками достигает напряжения,равного сумме напряжений на эмиттерномпереходе транзистора 8 и эмиттерном переходе транзистора 6 в режиме запирания, первая цепь разряда отключается. В момент времени, когда выходное напряжение О,достигает своего максимального значения, ток перезаряда конденсатора, и следовательно, коллекторный ток транзистора 8 уменьшается до такой величины, при которой напряжение на резисторе 11, вызванное протеканием че 50 рез него коллекторного тока транзистора 8, начинает закрывать транзистор 9 и уменьшать его коллекторный ток. Падение напряжения на резисторе 12, вызванное протеканием тока транзистора 9, также55 начинает умеггьшаться что приводит к запиранию транзистора 8.В момент запирания транзистора 8 нижняя обкладка конденсатора 3 находится под максимальным выходным напряжением, а верхняя обкладка вместе синвертирующим входом усилителя - поднапряжением ниже номинального входногонапряжения, величина которого определяется резисторами 12 ц 7,Йалее протекающий через резистор 2ток к верхней обкладке конденсатора повышает напряжение на ггнвертцрующемвходе усилителя, Но пока входное напряжение ниже 2, выходное напряжениегхмиггусилителя не изменяется, его реакциячерез конденсатор 3 на вход отсутствует и рост напряжения на входе происходит быстрее. Благодаря этому длггтельность ступеньки в выходггом напряженииотносительно полного периода колебаниянезначительна,Входное напряжение достигает минимального напряжеггияО.,рабочая точфхг,игка на передаточной характеристике перемещается на линейный участок ц выходное напряжение начинает падать от максимального напряженцягдо выходногопорогового напряженцяг.г, Далеепроцесс повторяется,формула изобретения Формирователь тглоабразггого напряжения содержащий дифференциальный усилитель, неинвертцрующий вход которого подключен к первой входной шине устройства, цнвертцрующий вход через первый резистор соединен с второй входной шиной устройства, а через конденсатор - с выходом дифференциального усилителя, делитель напряжения, подключенный между шинами источника питания, первый транзистор, эмиттер которого подключен к базе второго транзистора и к одному из выводов второго транзистора, третий транзистор, эмиттер которого подключен к общей шине устройства, полевой транзистор, третий и четвертыгг резисторы, о т л и ч а - ю ш и й с я тем, что, с целью увеличения размаха формируемого напряжения при одновременном упрощении устройства, коллектор первого транзистора подключен к выходу делителя напряжения, базак стоку полевого транзистора, затвор которого подключен к выходу делителя напряжения, исток - к выходу устройства, база третьего транзистора подклю гена к коллектору второго транзистора и через третий резистор - к общей шине устройства, коллектор - к второму вьгводу919069 Составитель А. ГорбачевРедактор Л, Филь ТехредМ. Надь Корректор М, немчик щщ йющтмщщ щщщ щтщщщащщщщщщ шъ щщ щщщщ щщщ щщ щщщщщщщщщщщ Заказ 2161/39 Тираж 954 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5щщщ щщщщтэщ щшш авщжщщщщщщщщщ зщщщщщщщщщщщщщщщщщФФщщщщ йФщщщщФФщющщщщющщщщщщщщ Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 второго резистора, эмиттер второго транзистора подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, а база через четвертый резистор - к третьей входной шине устройства. 5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР% 627571, кл, Н 03 К 4/50,13. 12.76. 2, Авторское свидетельство СССРМо 714621, кл, Н 03 Р 1/34,15,03,76,