Генератор импульсов

Союз СоветскикСоциапистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. Н 03 К 3/282 аЬеудерстееииый комитет СССР . во делам иэооретеиий и открытий) Заявитель 4) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ за счет втенциал наработы схэтой облаэксплуатацииэлементовника питавиНаибоп тив ного ду полюс шиной, пр пях вклю е ания Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматИки и вычислительной технтпси в качестве задающего генератора низкой частоты.,5Известен мультивибратор на полевом и биполярном транзисторах, содержащий янвертор на полевом транзисторе с изолированным затвором и инвертор на бипопярном транзисторе, включенные по 1 о кольцевой схеме с одной резистивно-емкостной связью и одной емкостной связью, образованной хронирующей емкостью. Затвор полевого транзистора через две параллельные цепи, состоящие каждая из 15 последовательно включенных диода и резистора, подключен к средней точке резисделителя, подсоединенного межом источника питания и обшей ичем диоды в параллельных лечены встречно11 . Недостатком указанной, схемья высокая вероятность срыва к 2ыхода рабочей точки - значения,стремится установиться позатворе - из области активнойемы, вследствие малой шириттысти под действием факторов, колебаний напряжения источя и др,).ее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор, импульсов, содержащий инвертор на полевом транзисторе и инвертор на Сиполярном транзисторе, включенные по кольцевой схеме с одной непосредственной свя зью и одной емкостной связью, образованной хронирующим конденсатором, две параллельные цепи, состоящие каждая из последовательно включенных диодов и хронируюшего резистора, подключенные одним концом к затвору полевого транзистора, а другим - к средней точк резисторного делителя, подключенного между полюсом источника питания и обшей шиной, причем диоды в параллель) М 16 ных цеях втцючеп, )лс гр-.О, дополнитсльтцяй 6 ТжРый7 азистзр другого тити проводцт.юстн и дотоптггельный режсттццьй дф;тыь, причем база дополнительного трапзистора подключена к 5 части ксллекторной нагрузки инвертора па биполярном тражсторе, коллектор - к средней точке резистивного делителя, эмиттер - к обшей шине, дополнительный резистивный делитель подключен между 1 О полюсом источника питания и обшей шиНой, а его средняя точка подключена к истоку полевого транзистора2 .Данное устройство характеризует неопределенность начальной фазы колебаний тгри включении питания, так как при нарастании напряжения питания в схеме могут иметь место две ситуации: первая - полевой транзистор закрывается раньше, чем открывается связанный с его выходом бипспярный транзистор, в этом случае первый попупериод колебаний характеризуется закрытым состоянием всех транзисторов схемы 1 вторая - биполярный транзИстор, связанный с выходом попево го транзистора, открывается раньше, чем закрывается полевой транзистор, в этом случае первый полупериод колебаний характеризуется открытым состоянием всех транзисторов схемы, Очевидно, что та или иная начальная фаза колебаний30 связана с величинами напряжения отсеч - ки полевого транзистора и порога открывышя связанного с его выходом биполярного транжстора. С учетом реального разброса этих параметров начальная фаза колебаний генератора может изменяться от образца к образцу. Другим недостатком указанной схемы генератора является сравнительно высокая частота генерируемых колебаний и низкие функциональные возможности.к которому стремится; потенциал истока полевого транзистора, было равно й+ + Цпс, где Е - напряжение питания сх мы, . г - напряжение отсечки полевого01 Странжстора. При этом начальная фаза колебаний генератора может быть любой, в зависимости от значений напряжения отсечки полевого транжстора и порога открывания связанного с его выходом инвертора.Кроме того, понижение частоты гена рируемых колебаний достигается за счет гого, что опрокидывание схемы в каждом из полупериодов колебаний происхоЛит при разных потенциалах на истоке: при открытых транзисторах инвертором схемы этот потенциал близок к напряжению отсечки, при закрытых - к величине напряжения питания. Следовательно, по сравнению с известной схемой генератора возрастает амплитуда напрюкения на лронируюшем конденсаторе, т.е. возрастает период колебаний. 50 В 1 треддагаемой схеме в процессе опрокидывания участвует дсзтожительное кольцо положительной обратной свяж, в которое входит второй инвертор, уве.- лхгпцающее коэффициент передачи схемы. Поэтому цо сравнению с известной схемой здесь без принятия дополнительных мер улучшено выпопнение условия самоБель изобретенияРасширение функциональных возможностей, обеспечениезависимости начальной фазы колебаниигенератора от параметров элементов схемы и сникение пределов частоты генерируемых колебаний,Поставленная цель достигается тем,что в схеме генератора импульсов, содержащего два инвертора, соединенныхпоследовательно, и палевой транжстор,сток которого подключен ко входу первогоинвертора и через режстор - к полюсуисточника питания исток - к средней955.точке первого резистивного делителя,подключенного одним выводом к псцпосуисточника птггания, затвор через ограниатепьный резистор соединен; с одной 62 ,фобкладкой хронирующего конденсатора и одним выводом хронируюшего резистора, вторая обкладка хронирукпцего конденсатора соединена с выходом первого инвертора, один вывод второго резистивного делителя подключен к обшей шине, второй вывод хронирутошего режстора подключен к средней точке второго режстивного делителя, соединенного последовательно с первым, а к обшей точке первого и второго резистивных делителей подключен выход второго инвертора.В предлагаемой схеме генератора импульсов задание при формировании одного из полупериодов колебаюй значения потенциала истока, близким к величине напряжения питания не препятствует выпал нению условия оптимальной настройкисхемы с точки зрения получения максимальной стабильности частоты. Указанное условие заклточается в равенствекрутизны экспоненциальных кривых перьзаряда хронирующего конденсатора в точках опрокидывания схемы (условие компенсации изменения полупериодов) . Длясхемы известного устроиства выполнение этого условия требует, чтобы значение,5 051602 возбуждещя, уменьшены фронты генери-, п руемых сигналов. б На чертеже представлена схема предлаг аемого генератора.5Сток полевого транзистора 1 соединен со входом инвертора 2 и через режстор 3 с полюсом источника 4 питания. Выходы инвертора 2 соединены со входом инвертора 5 и с одним концом хронируюшего конденсатора 6, другой конец которого через режстор 7 соединен с затвором полевого транжстора 1, а через резистор 8 - со средней точкой резистивного делителя на резисторах 9 и 10. Резистор 9 другим выводом подключен к общей шине 11, режстор 10 другим выводом подключен к выходу инвертора 5 и через резистор 12 - к истоку полевого транзистора 1. Исток полевого20 транжстора 1 через режстор 13 соединен с полюсом источника 4 питания. Генератор импульсов работает следуюшим образом.При нарастании напряжения питания 25между точками источника питания и шиной11 схемы полевой транзистор сначалаоткрыт, напряжение Оиэ, увеличивается,стремясь к значению, близкому к величине напряжения питания. При возрастании з 0напряжения Ои величины напряжния отсечки полевой транзистор 1 закрывается.При этом на входе инвертора 2 напряжение не превышает величины порога открывапщ инвертора 2, инверторы 2 и 5 закрыты. Это состояние сохраняется в течение всего полупериода колебании,Заряд конденсатора 6 осушествляетсячерез резисторы 13, 12, 10 и 8 и через выходное сопротивление инвертора 2.В процессе заряда конденсатора 6 возрастает потенциал на затворе, полевоготранзистора 1. При достижении напряжением между затвором и истоком напряжения отсечки полевой транзистор 1 отврывается, на выходе инвертора 2 устанавливается высокий потенциал, на выходе инвертора 5 - низкий потенциал.Конденсатор 6 перезаряжается черезвыходное сопротивление инвертора 2,резисторы 8 - 10 и выходное сопроч.ивление инвертора 5. За счет появлениянизкого потенциала на выходе инвертора5 значение квазиустойчивого потенциалаистока транзистора 1 понижается до ве 55личины, близкой к напряжению его отсечки,Это обстоятельство приводит к тому,что закрывание полевого транжстора 1 роисходит при потенциале на затворе, лизком к нулевому, В следующем полу- периоде колебаний полевой транзистор 1 закрыт, на выходе инвертора 2 присутствует низкий потенциал, на выходе инвертора 5 и на истоке полевого транжстора 1 - высокий потенциал. Последнее приводит к тому, что открывание полевого транзистора 1 происходит при потенциале на затворе, близком к величине Е- О отс, где Е - напряжение питания схемы, О Ос - напряжение отсечки полевого транзистора. Перезаряд конденсатора 6 осушествляется через резисторы 13, 12, 10 и 8 и выходное сопротивление инвертора 2. В дальнейшем процессы в схеме повторяются.За счет того, что потенциал на затворе полевого транжстора, при котором происходит его закрывание, киже потенциала на затворе, при котором происходит открывание, в указанной схеме увеличивается амплитуда напряжения на хрони-, руюшем конденсаторе, т.е. увеличивается период колебания. Резистор является нагрузкой полевого транжстора 1, Резистор 7 служит для ограничения тока затвора открытого полевого транзистора 1.Предложенная схема позволяет обеспечить определенную начальную фазу колебаний независимо от параметров элементов схемы и при этом обеспечить в схеме условия, при которых изменения длительностей полупериодов в каждой из фаз генерации, возникаюшие под действием факторов эксплуатации (изменения температуры окружаюшей среды, напряжения питания и т,д,), примерно равны и имеют разные знаки, т.е. выполняется условие компенСвти изменения полупериодов, при этом в схеме реализуется максимально возможная стабильность частоты. Одновременно с этим в схеме реализуется более низкая по сравнению с прототипом частота колебаний, являюшаяся следствием увеличения амплитуды колебаний, напряжения на хронирующем конденсаторе. Расчеты показывают, что при напряжении питания схемы ЕВ; напряжении отсечки Оотс = 1 В минимальное значение частоты колебаний снижается на 130 ,Использование предлагаемой схемы позволяет улучшить точностные характеристики и дает определенный вьппрыш в габаритновесовых характеристиках разрабатываемой аппаратуры;Составитель В. Шагуринредактор М, Келемеш Техред А,Ач Корректор А. Дэятко ЧЪГраж 959 Подписноерственного комитета СССРам изобретений и открытийсква, Ж 35, Раушская набд. 4/ Заказ 5971/73ВНИ о суда Иящал ППП фПатентф, г, Ужгород; ул, Прожтная, 4 7 951662 8Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я нальных возможностей и снижения низкоГенератор импульсов, содержащий два го предепа частоты генерируемых нминвертора, соединенных последовательно, пульсов, второй вывод хроптрукацсго реи полевой транзистор, сток которцо под астора подключен к средней точке второ.юпочен к входу первого инвертора и че 5 го Режстивного делителя, соединенногорез резистор - к полюсу источника пита- последовательно с первым, а к обшейнии, исток - к средней точке первого ре точке первого и второго резистивныхчстивного делителя, подключенного од- делителей подключен выход второго женим выводом к полюсу источника питания вертора.затвор через ограничительный резистор Осоединен с одной обкладкой хронирующего Источники информации,конденсатора и одним выводом хронирую- принятые во внимание при экспертизещего резистора, вторая обкладка хрони. Авторское свидетельство СССРрукзцего конденсатора соединена с выхо- М 422080, кл, Н 03 К 3/29,дом первого ннвертора, один вывод вто 11.04.75.рого резистивного делитеж подключен к 2, Авторское свидетельство СССРобщей шине, о т л и ч а ю щ и й с я М 738108, кл. Н 03 К 3/282,тем, чго, с целью расширения функцно,02.78,