Многоканальный генератор импульсов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскимиСфциалнстическиаРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Сосуаарстненный комитет СССР тттт левам итнбретеиий и нткрытттйОпубликовано 1505,82, Бюллетень М 18 Дата опубликования описания 15.05, 82 В,А,Конофьев, П.Ф.Цикоэин, В,И.Годнцкий и И.П,Дьяков(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к иуюпульс,ной технике н может быть использовано в резервированных системах автоматического управления. 5.Известны генераторы, содержащие и мультивибраторов, синхронизированных посредством ВС-цепей, включенных между выходами и входами соседюх мультивибраторов 1.10Недостатком известных многоканальных генераторов является то, что при изменении частоты импульсов одного из генераторов эа пределы диапазона синхронизации нарушается синхрониза-ция остальных генераторов.15Из известных многоканальных генераторов импульсов наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многоканальный генератор, содержащий и генераторов на операционном усилителе с времязадающей ВС-цепью и делителем напряжения, включенными между выходом операционного усилителя и инвертирующим и неннвертирующим входами его соответ ственно 23.Недостатками известного многоканального генератора импульсов являются раэличйе длительностей импульсов генератора из-за неидентичности 30 уровней синхроимпульсов, обусловленных неравенством времени включения и выключения операционных усилителей, и нарушение синхронизации остальных генераторов при изменении частоты импульсов, одного иэ генераторов за пределы диапазона синхронизации.Целью изобретения является выравкивание длительности импульсов генераторов и рааттирение диапазона синхронизации.Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный генератор импульсов, содержащий и генераторов на операционном усилителе с времязадающей ВС-цепью и делителем напряжения, включенными между выходом операцион" ного усилителя и инвертирующим и не" инвертирующим входами его соответственно, введены и стабилитронов, первые выходы которых подключены к. выходам соответствующих им делителей напряжения, а вторые выводы соединены между собой.На чертеже приведена принципиаль" ная электрическая схема многоканального генератора импульсов.Устройство содержит и генераторов 1-11-21-и, каждый иэ которЫхвыполнен на операционном усилителе 2,выход которого соединен со входамивремяэадающей ЯС-цепи, состоящей изрезистора 3, конденсатора 4, делителя напряжения, состоящего из первогорезистора 5, второго резистора 6, выходы которых соединены с инвертирующим входом 7 и неинвертирующим входом 8 операционного усилителя 2 соответственно, и одноанодных (двуханодных)стабилитронов 9, аноды (като выходам соответствующих им делителейнапряжения, а их катоды (аноды) соединены между собой. Клеммы 10-1,10-210-и - выходные, клеммы 11плюс источника питания., 15Устройство работает следующим образом.При подаче питающего напряженияна выходах 10-1, 10-2 , 10-и генераторов 1-1, 1-21-и устанавливается напряжение, приблизительноравное напряжению источника питания.В результате действия положительнойобратной связи начинается лавинообразный процесс и на выходе операционного усилителя 2 скачком устанавливается напряжение, приблизительноравное напряжению источника питания,которое через делитель из резисторов 5 и б подается на вход 8 операционного усилителя. Начинается заряд времязадающего конденсатора 4от шины 11 источника питания черезвнутреннее сопротивление операцион"ного усилителя 2, резистор 3,Допустим, конденсатор 4 первого 35генератора 1-1 зарядился быстрееконденсатора других генераторов. Вмомент, когда напряжения на входах7 и 8 сравниваются, в результатедействия отрицательной обратной свяэи операционный усилитель 2 опрокидывается и на его выходе скачкомустанавливается низкий уровень остаточного напряжения, которое черезупомянутый делитель подается на вход 458 усилителя. Так как на выходах делителей других генераторов до момен-,та опрокидывания сохраняется высокийуровень напряжения, то стабилитроныкаждого генератора пробиваются, образуя цепи, по которым протекают то.ки от шины 11-плюс источника питаниячерез внутреннее сопротивление операционных усилителей 2, резисторы 5,стабилитроны 9 генераторов.1-2,1-31-и и через стабилитрон 9,последовательную цепь из резистора 5,внутреннего сопротивления усилителя 2, шунтированную резистором б,генератора 1-1 к общей шине. За счетпротекания этого тока возникает дополнительное падение напряжения на резисторах 5 генераторов 1-2, 1-31-и,в результате чего скачком снижаетсяуровень выходного напряжения делителей и соответственно входов 8 усили телей. Так как к этому моменту конденсаторы 4 этих генераторов, заряжаясь достигли приблизительно уровня выходного напряжения собственных делителей, то в результате действия отрицательной обратной связи начинаетсялавинообразный процесс и на выходах10-2, 10-3, , 10-и скачком устанавливается низкий уровень остаточного напряжения, размыкая цепи протекания тока стабилитрона.Увеличение падения напряжения на последовательной цепи из резистора 5, внутреннего сопротивления усилителя 2, шунтированной резистором б, генератора 1-1 на его состояние влияния не оказывает, так как напряжение на конденсаторе 4 и соответственно на входе 7 усилителя в этот момент значительно превосходит по величине на,пряжение на выходе делителя и соответственно на входе 8 усилителя с учетом его увеличения от действия этого падения напряжения. Таким образом, осуществляется Формирование коротких синхроимпульсов по заднему Фронту, т.е. из скачка выходного напряжения генератора 11 с высокого уровня на низкий.В момент, когда на выходах устройства устанавливается низкий уровень остаточного напряжения, начинается разряд конденсаторов 4 через резисторы 3, внутренние сопротивления операционных усилителей 2. Допустим, конденсатор 4 генератора 1-1 разрядился быстрее конденсаторов других генераторов до уровня остаточного напряжения на выходе операционного усилителя 2, приведенного с помощью делителя из резисторов 5 и 6 к его выходу 8, В момент их равенства на входах 7 и 8 операционный усилитель 2 в результате действия положительной обратной связи опрокидывается и на его выходе скачком устанавливается высокий уровень напряжения, приблизительно равный напряжению источника питания, которое через делитель из резисторов 5 и б подается на вход 8 усилителя, Так как на выходах делителей других генераторов до момента опрокидывания сихраняется низкий уровень напряжения, то стабилитроны каждого генератора пробиваются, образуя цепи, по которым протекают токи от шины 11-плюс источника питания через внутреннее сопротивление операционного усилителя 2, резистор 5, стабилитрон 9 генератора 1-1 и через стабилитроны 9, последовательные цепи из резисторов 5, внутренних сопро- . тивлений усилителей 2, шунтированных резисторами б генераторов 1-2, 1-3 1-и к общей шине.За счет протекания этого тока возникают падения напряжения на цепях, состоящих иэ последовательного сое30 динения резисторов 5, внутренних сопротивлений 2, шунтированных резисторами 6, генераторов 1-2, 1-3 1-п, в результате чего скачком повышается уровень выходного напряжения делителей и соответственно входов 8 5 усилителей. Так как к этому моменту конденсаторы 4 этих генераторов, разряжаясь, достигли приблизительно уровня, близкого к остаточному напряжению на выходах собственных усилителей, то в результате действия положительной обратной связи начинается лавинообразный процесс и на выходах 10-2, 10-310-п скачком устанавливается высокий уровень напряжения, приблизительно равный напряжению источника питания, размыкая цепи протекания тока через стабилитроны,Увеличение падения напряжения. на резисторе 5 генератора 1-1 на его состояние влияния не оказывает, так как напряжение на конденсаторе 4 и соответственно на входе 7 усилителя в этот момент значительно ниже по величине напряжения на выходе делителя и соответственно на входе 8 :усилителя с учетом его уменьшения от действия этого падения напряжения. Таким образом, осуществляется формирование коротких синхроимпульсов по переднему фронту, т.е. из скачка выходного напряжения генератора 1-1 с низкого уровня на высокий. На выходах 10-1, 10-2 10-и устанавливаются незатухающие колебания прямоугольных синхронизированных З 5 по длительности последовательностей импульсовВведением в цепи синхронизации стабилитронов достигается формирова" ние приблизительно симметричных ам плитуд синхроимпульсов, длительность которых обуславливается временем включения и выключения операционных усилителей синхронизируемых генера" торов С помощью стабилитронов обеспечивается коммутация цепей формирования синхроимпульсов на время, в течение которого происходит включение соответствующей обратной связи, приво дящей к возникновению лавинообразного изменения выходного напряженияоперационного усилителя, в момент которо- го происходит выключение стабилитронов и соответственно цепей формирования синхроимпульсов, и, таким образом, взаимовлияние генераторов исключается.При изменении частоты синхронизи" рующего генератора, например при ее увеличении, наступает момент, когда амплитуда синхроимпульсов окажется недостаточной для синхронизации ге" нераторов. С этого момента синхронизирующим генератором становится тот, у которого длительность импульса наименьшая, а отказавший генератор генерирует случайные колебания, не оказывающие влияния на работу других генераторов, и, таким образом, надежность работы устройства повышается, так как обеспечивается возможность мажоритарной обработки информации.Преимуществом данного многоканального генератора синхронизированных импульсов перед известными т .хнически-. ми решениями является то, что в нем .с помощью пороговых элементов, например одноанодных (двуханодных) стабилитронов, включенных в цепи синхронизации и генераторов на операционных усилителях, достигается синхронизация длительности импульсов и повышается надежность его работы при отка,зе одного из генераторов.Формула изобретенияМногоканальный генератор импульсов, содержащий и генераторов наоперационном усилителе с времязадающей ВС-цепью и делителем напряжения,включенными между выходом операционного усилителя и инвертирующим инеинвертирующим входами его соответственно, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью выравнивания длительностей импульсов генераторов ирасширения диапазона синхронизации,в него введены и стабилитронов, первые выводы которых подключены к выходам соответствующих им делителейнапряжения, а вторые выводы соединены между собой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 454670, кл. Н 03 К 3/281, 1973.2. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронйой аппаратуре. М., 1979, с. 212, рис. 4.39о тент", г. Ужгород, ул. илиал ППП тная каэ 3283/75 ВНИИП по 11303Тираж 954 Госдарств делам изобрИосква, Ж Подписннного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб., д.