Пьезоэлектронный триггер

о 961108 Союз СоввтсиихСоциаяистичвсиихРвспубпии ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23)Приоритет НОЗКЗМ 3 Ьеударотоанны комнтет СССР ао делам, нзобретейнй н отхрытнй(53) УДК 6213741088.8) Опубликовано 23. 09. 82. Бюллетень35 Дата опубликования описания 23, 09. 82(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРОННЫЙ ТРИГГЕР нием Г 13 1Изобретение относится к импульсной технике, а также может быть использовано в качестве функционального модуля для устройств стабилизации напряжения с пьезокерамическими трансформаторами.Известны триггерные устройства, содержащие пьезокерамический элемент.В известных устройствах триггерный эффект достигается приложением- высоких переполяризующих переменных полей, за счет чего на выходных электродах происходит изменение фазы выходного сигнала. Они содер-жат пьезокерамический трансформатор, и желаемый эффект достигается управлением выходным питающим напряжеНедостатками этих устройств являются использование высоких переполяриэующих полей, применение пьезотрансформатора, не всегда желательный мо 2дулированный выходной сигнал, низкоебыстродействие.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является 5пьезоэлектронное триггерное устройство. Переход из одного устойчивого состояния в другое для такогоУстройства, выполненного на основепьезотрансформатора, осуществляетсяза счет подачи высоких напряженийсмещения Есм на управляющую секциюпьезотрансформатора, Известно, чтодля пьезотрансформатооов смещение ре",зонансной частоты Гр примерйо на 5 Ф 15 требует подачи напряжения смещенияЕсмъ+ 400-800 В Г 23Недостатками такого устройства являются высокие входные управляющие напряжения, низкое быстродействие, неустойчивая надежность работы.Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия пьезоэлектронного триггера.9611 Поставленная цель достигается тем,что в пьезоэлектронный триггер, содержащий амплитудный детектор, введен двухвходовой генератор и пьезокерамический элемент, состоящий иввходной и выходной пластин с однимобщим электродом, причем выход двухвхоДового генератора . подключен кэлектродам входной и выходной пластин, общий электрод которых соединен 10 с выходной шиной пьезоэлектронного ляющего напряжения; на фиг. 4 - зави симость амплитуды выходного напряжения от частоты при постоянной амплитуде входного напряжения, для данного способа включений пьезокерамического элемента.Пьезоэлектронный триггер содержит (фиг. 1) пьезокерамический биморфный элемент, состоящий из входной 1 и выходной 2 пластин, связанных сплошным электродом 3 в акустически монолитную конструкцию. Сплошной электрод 4 на другой грани входной 30 пластины подключен к выходу генератора, гальванически не связанные электроды 5 и 6 на грани выходной пласти35 ны соединены с шинои нулевого потенциала (электрод 6 пластины 2 соединен с шиной нулевого потенциала для исключения влияния емкости подэлектродной области). Выходная шина 7 со 40 единена с общим для входной и выход" ной пластин электродом и входом амплитудного детектора 8, выход которого подключен к одному из двух управляющих входов генератора 9, управ 45 ляемого напряжением, другой вход которого соединен с входной шиной 10.Пьезоэлектронный триггер работает следующим образрм. 50 55 Условимся, что направление стрелки указывает направление положительной остаточной поляризации. Подэлектродные области электродов 5 и 6 выходной пластины 2 и электрода 4 входной пластины 1 с целью получения максимальной амплитуды выходного сигнала поляризованы, как показано на фиг, 1. В одном из устойчивых триггера и входам амплитудного детектора, выход которого соединен с входом двухвходового генератора.На фиг, 1 представлена схема пье зоэлектронного триггера; на фиг. 2- временная диаграмма входных и выходного напряжений; на фиг, 3 - зависимость частоты генератора от управ 08, 4состояний, когда на вход 1 устройст-, ва не поступаютзапускающие импульсы, на электроды 4-6 подаются с вы" хода генератора 9 положительные импульсы с амплитудой, значительно меньше амплитуды напряжения пере- поляризации и частотой Г 7/ Г - Гг, (Г 2 щ(0,8" 0,9) Гр), которой соответуг 1 ствует максимальный для данного способа включения пьезокерамического элемента выходной сигнал (фиг. 4) на выходной шине 7, Это соответствует управляющему напряжению генератоРа 9 О 1 О, (фиг. 3), равному выходному напряжению амплитудного детектора 8. За счет обратного пьезоэффекта пластины 1 и 2 деформируются и, благодаря. прямому пьезоэффекту, входное напряжение детектора 8 и выходное напряжение триггерного устройства на шине 7 имеют высокую амплитуду, соответствующую первому устойчивому состоянию "1", Переход триггерного устройства в другое устойчивое состояние начинается в момент прихода отрицательного запускающего импульса на входную шину 10. При этом управляющее напряжение генератора 9 уменьшается до О,= Оо (фиг. 3), что соответствует частоте выходных сигналов, равной Г = Г 1 сГр (Г- (016-0,2) Г,), при которой амплитуда выходного напряжения на шине 7 (фиг. 2 а,б,в) и на входе амплитудного детектора 8 малы. Это соответствует второму устойчивому состоянию "0". Такое состояние может сохраняться неограниченное время, так как выходное напряжение амплитудного детектора 8ДО поступает наИх о.вход генератора 9, тем самым обеспе" чивается частота работы генератора 9, равная Г- Г 1 . Переход триггерного. устройства обратно в первое устойчивое состояние достигается подачей положительного запускающего импульса на шину 10. При этом управляющее напряжение генератора 9 увеличивается О= О 4 (фиг. 3), частота выходных сигналов генератора 9 становится равной Г " Г и на выходной шине 7, входе и на выходе амплитудного детектора 8 ам- плитуды сигналов увеличиваются, Следовательно, поддерживается напряжение О,= О , а значит, и частота выходных сигналов генератора 9 Г= Г, чем и достигается первое устойчивое состояние, которое сохраняется неограниченное время. На электроды 4 пластины 15 9611и электроды 5, б пластины 2 от генератора 9 могут подаваться не толькопрямоугольные сигналы а также сину.соидальные сигналы (показано на фиг,2 б пунктиром), т, е. генератор 9.может представлять собой генератор синусоидальных напряжений,Использование предлагаемого устройства имеет "амостоятельное значение,как элемента импульсной (цифровой)техники, а также оно может быть применено в качестве функционального моду"ля в устройствах стабилизации напряжения с пьезокерамическими трансформаторами. Это позволяет повысить точ-ность и стабильность работы увеличивает КПД и надежность, а также делает устройство повышенной серийноспособности. При этом используются сиг- .налы низкого уровня, узлы схемы выпол-вняются на основе интегральных микросхем (имеют с ними сопряженные уровни сигналов),Фоомула изобретенияОьезоэлектронный триггер, содержащий пьезокерамический элемент и 08амплитудный детектор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что , с целью повышения надежности и быстродействия, он дополнительно содержит двухвходовой генератор, а пьезокерамический эле" мент выполнен в виде биморфного элемента состоящего из входной и выходной пластин с одним общим электродом, причем выход двухвходового генератора подключен к электродам входной и выходной пластин, общий электрод которых соединен с выход" ной шиной пьезоэлектронного триггера и входом аМплитудного детектора, выход которого соединен с первым входом двухвходового генератора, второй вход которого подключен к входной шине пьезоэлектронного триггера. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 520692, кл. Н 03 К 3/286, 1976.2. Авторское свидетельство СССР11 569016, кл, Н 03 К 3/45, 19779611 ОВ й=% Рыб Йвн оставитель С. Пронинехред И.Рейвес . Корректор Е. Рош Редактор Т. Кугрошев е е фае и каз 7314/74 ВНИИ 13035,иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проект ираж 959сударственного ко лам изобретений иосква, Ж"35 Раув Подписноеитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/