Генератор пилообразного напряжения

.П.Сердю аявите 54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИ Изобр технике ройствах измерите етение отно и может припромышленн льной техни и я к импулться в усатома енй тики, идени е, тел Известен генератор пилообразного напряжения с положительной обратной связью, содержащий источник питания, который подключен через первый второй контакты первого основного электронного ключа к первой обкладке основного разделительного конденсатора, один из выводов зарядного сопротивления подключен к первому выводу входа основного усилителя, первой обкладке зарядного конденсатора и одному иэ контактов второго основного электронного ключа, на управляющий вход которого подается сигнал запуска, вторые выводы входа и выхо 20 да основного усилителя, зарядного конденсатора и второй контакт второго основного электронного кпюча подключены к общей точке. Кроме это" го, в указанном генераторе пилоо 0 раз ного напряжения второй вывод заряд" ного сопротивления подключен к первой обкладке основного разделительного конденсатора, вторая обкладка которого подключена к первому выводу выхода основного усилителя 11.Однако устройство обладает невозможностью обеспечения высокой линейности выходного напряжения при высоком быстродействии.Наиболее близким к предлагаемому является генератор пилообразного на пряжения, содержащий источник питания, выход которого через первый резистор соединен с первым входом пер вого ключевого элемента, второй вход которого через второй резистор соединен с входом усилителя, входом разрядного ключевого элемента и потенциальной обкладкой первого конденсатора, выход первого ключевого элемента через второй конден" сатор соединен с выходом второго5 О 55 ключевого элемента, первый вход которого соединен с выходом разрядногоключевого элемента и общей шиной,а второй вход - с выходом усилителя и формирователь тактовых импульсов, вход которого подключен к входной шине, а выход - к входам ключевых элементов 1 2 .Недостатком генератора пилообразного напряжения является относительно невысокая линейность выходногонапряжения и ограничение быстродействия устройства,Цель изобретения - повышениелинейности пилообразного напряженияпри одновременном повышении быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем,что в генератор пилообразного напряжения, содержащий источник питания, первый и второй ключевые элементы, выходы которых соединены через первый конденсатор, первый входпервого ключевого элемента соединенчерез резистор с первым входом первого усилителя и входом третьегоключевого, элемента, который черезвторой конденсатор подключен кобщей шине, управляющий вход третьего ключевого элемента соединен свходной шиной, и формирователь тактовых импульсов, вход которого подключен к входной шине устройства,а выход соединен с управляющими входами первого и второго ключевыхэлементов, выход третьего ключевого элемента соединен с общей шиной,с вторым входом первого. усилителяи первым входом второго ключевогоэлемента, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя,введены четвертый и пятый ключевыеэлементы, второй усилитель, третий конденсатор, а формирователь тактовых импульсов выполнен с дополнительным выходом, причем выход источника питания соединен с вторыми входами первого и четвертого ключевыхэлементов, первые входы которыхсоединены между собой, выходы четвертогои пятого ключевых элементов соединены через третий конденсатор, входтретьего ключевого элемента соединенс первым входом второго усилителя,выход которого соединен с первымвходом пятого ключевого элемента,второй вход которого соединен с вторым входом второго усилителя и общей шиной, а дополнительный выход 5 1 Е 15 20 25 эо 35 формирователя тактовых импульсов сое динен с управляющими входами четвертого и пятого ключевых элементов.На чертеже изображена структурная электрическая схема генератора пилообразного напряжения.Генератор пилообразного напряжения содержит источник 1 питания, ключевые элементы 2-6, конденсаторы 7-9 усилители 10 и 11, резистор 12, формирователь 13 тактовых импульсов, входную шину 14,Генератор пилообразного напряжения работает следующим образом.При поступлении импульса запуска а входную шину 14 ключевой элемент 4 размыкается, формирователь 13 такто" вых импульсов формирует импул ьсы управлениядля ключевых элементов 2,3,5 и 6. В первом такте на выходах формирователя тактовых импульсов формируются противофазные сигналы, такие что ключевыеэлементы 5 и 6 обеспечивают подключение конденсатора 9 параллельно источнику 1 питания, а ключевые элементы 2 и 3 обеспечивают соединение конденсатора 7 с времязадающей цепью, состоящей из резистора 12 и конденсатора 8. При подключении конденсатора 9 к источнику 1 питания осуществляется дозаряд конденсатора 9 до напряжения источника 1 питания, а коммутация ключевых элементов 2 и 3 обеспечивает образование в устройстве цепи положительной обратной связи, где роль источника питания выполняет конденсатор 7. Раз. ряжаясь на данном такте, конденсатор обеспечивает формирование с помощью времязадающей цепи пилообразного напряжения, которое через усилитель 1 О подается в той же фазе через конденсатор 7 на зарядную цепь, и тем самым образуется структура генератора пилообразного напря. жения со следящей связью. На выходе усилителя 11 также формируется напряжение, равное и совпадающее по Фазе с напряжением на выходе усилителя 10.На втором такте работы устройства формирователь 13 тактовых импульсов формирует на своих выходах комбинацию сигналов, противоположную по фазе сигналам, сформированным на предыдущем такте работы. Таким образом, ключевые элементы 2,3 и 5,6 перекоммутируются так, что конденсатор 9 отключается от источника 1 питания и подключается к время. задающей цепи, состоящей из резистора 12 и конденсатора 8 и выхода усилителя 11, тем самым образуется структура генератора со следящей 3 связью. При этом конденсатор 9, заряженный до напряжения источника 1 питания, начинает разряжаться на времязадающую цепь и также, как в предыдущем такте, для второй 1 О половины устройства образуется компенсирующее напряжение на выходе уси. лителя 11, что обеспечивает постоянство зарядного тока конденсатора 8, т.е. процесс получения пилообразного 1 напряжения не нарушается. Конденсатор 7, который на предыдущем такте отдавал свою энергию на образование зарядного тока во времязадающей зацепи, отключается от выхода усилите 1 ля 10 и от резистора 12 и подключа,ется с помощью ключевых элементов 2 и 3 параллельно источнику 1 питания и дозаряжается до напряжения источника питания, Аналогично происходит работа устройства и при последующих тактах.Использование устройства, состоящего из двух идентичных структур, каждая. из которых в течение времени формирования выходного.пилообразного напряжения работает либо е режиме формирования выходного напряжения, либо в режиме дозаряда разделительного конденсатора, позволяет уменьшить величину номиналов емкостей разделительных конденсаторов, что позволяет уменьшить время восстановления устройства, кроме того, обеспечение постоянного дозаряда разделительного конденсатора до на 40 пряжения питания повышает стабиль-, ность коэффициента передачи усилителя и тем самым повышает линейность выходного пилообразного напряжения.45Формула изобретенияГенератор пилообразного напряжения, содержащий источник питания, первый и второй ключевые элементы,выходы которых соединены через первый конденсатор, первый вход первогоключевого элемента соединен черезрезистор с первым входом первого усилителя и входом третьего ключевогоэлемента, который через второй конценсатор подключен к общей шине,управляющий вход третьего ключевого элемента соединен с входной шиной,и формирователь тактовых импульсов, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход соединенс управляющими входами первого и второго ключевых элементов, выход тре"тьего ключевого элемента соединенс общей шиной, с вторым входом первого усилителя и первым входом второго .ключевого элемента, второй вход которого соединен с выходом первого уси"лителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения линейностипилообразного напряжения и быстродействия устройства, в него введенычетвертый и пятый ключевые элементы,второй усилитель, третий конденсатор,а формирователь тактовых импульсов выполнен с дополнительным выходом,причем выход источника питания соединен с вторыми входами первого и чет.вертого ключевых элементов, первыевходы которых соединены между собой,1 выходы четвертого и пятого ключевых,элементов соединены через третий1 конденсатор, вход третьего ключево"го элемента соединен с первым входомвторого усилителя, выход которогосоединен с первым входом пятого ключевого элемента, второй вход которого соединен с вторым входом второгоусилителя и общей шиной, а допол"нительный выход генератора тактовыхимпульсов соединен с управляющимивходами четвертого и пятого ключевых элементов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, 1. Степаненко И.П.Основы теориитранзисторов и транзисторных схем.М., фЭнергияф, 1977, с. 601-606 ь,2. Авторское свидетельство СССРй 678655, юл, Н 03 К 4/50, 22.11,77932604 Составитель Техред И. Г 1 рищанов акт Заказ 380 У 77 нного енин5, Ра Патент", г. Ужгород, ул. Проектная илиа Тираж 954 8 НИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, Я. Чистяковду Корректор М. Демчик Подпи сноеитета СССРткрытийкая наб , д. 4/5