Формирователь импульсов

Союз Советских Социвлистиыеских Реслублкк61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 15.0 1) 1997419/18) М. Кл с присо 3 К 60 ием заявкиосударстаениый комитет СССР оо делам изобретений н открытий(71) Заявитель 54) ФОРМ ЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ является низкаяугочьная фоома является повышение поучшение формы выхо, помехоэащит.шьтра и диодюторных х по схеь выходомодом треп: Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение при создании малогабаритных цифровых вычислительных устройств, а также в приборах и устройствах автоматического контроля и регулирования.Известен двухтактный импульсный формирователь, содержащий входной трансформатор, двухполупериодный выпрямитель и формирующий тракт с трансформаторным выходом и вход ным помехозащитным контуром, содержащим ЯС-фильтр и диодный ограничитель 11Недостатком такого формирователя импульсов является низкая помехозащищенность, низ. кая стабильность работы, обусловленная зависимостью порогов срабатывания и отпускания от параметров транзисторов, искаженная форма выходных импульсов, а также громоздкость схемы.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство преобразования синусоидального напряжения в импульсное, содержащее двухкаскадный усилитель с входной и выходной трансформаторной цепями. В эмиттерную цепь второго каскада усилителя включены последовательно соединенные конденсатор и диод, один из электродов которо го заземлен. Х 1 ежду входной цепью усилителя и общей точкой соединения эмиттера транзистора второго каскада и конденсатора включена цепь обратной связи. На выходе устройства вырабатывается периодическое несинусоицальное напряжение 21,Недостатком этого устройствапомехозащищенность и непрямо10 выходных импульсов.Белью изобретения мехозащищенности и улных импульсов.Это достигается тем, что в форпульсов, содержащий источник щвательно соединенные входной трдвухполупериодньш выпрямительный контур, состоящий из ЯС-фного ограничителя, формирующий тпоследовательно соединенных транзусилительных каскадов, включениис общимэмиттером, причем междувторого усилительного каскада и вхего усилительного каскада включена последога.тельная ЙС -цепь, введены логический элементНЕ, диод и транзистор, причем вход первогоусилительного каскада соединен через резисторс выходом второго усилительного каскада, навыходе формирователя включен логическийэлемент НЕ, вход которого соединен с коллектором транзистора третьего усилительного каскада, а в коллекторную цепь транзистора третьегоусилительного каскада включен диод, катод которого непосоедственно подсоединен к коллектору транзистора, а анод соединен через резисторс положительным полюсом источника питания,На фиг. 1 показана принципиальйая схемапредлагаемого формирователя; на фиг. 2 -временные диаграммы напряжений, поясняющиеработу формирователя.Формирователь импульсов содержит источникпитания, последовательно соединенные входнойтрансформатор 1, двухполупериодный выпрямитель 2, помехозашитный контур 3, состоящийиз ЯС -фильтра 4, 5 и диодного ограничителя 6,формирующий тракт 7 иэ последовательно соединенных транзисторных усилительных каскадов 8,9, 10, включенных по схеме с общим эмиттером.Между выходом второго усилительного каскада9 и входом третьего усилительного каскада 10включена последовательная ЯС.цепь 11, Входпервого усилительного каскада 8 соединен черезрезистор 12 с выходом второго усилительногокаскада 9, На выходе формирующего тракта 7включен логический элемент НЕ 13, вход которого соединен с коллектором транзистора треть.его усилительного каскада 10, В коллекторнуюцепь транзистора третьего усилительного каскада10 включен диод 14,катод которого непосредственно подсоединен к коллектору транзистора,а анод через резистор 15 соединен с пэложитель.ным полюсом источника питания,Режим работы первого усилительного каскада8 в исходном состоянии задается резистором12 и резистором 16, соединяющим базу транзистора с одной из шин источника питания.На временной диаграмме (фиг. 2) обозначены;0Х - входной сигнал синусоидальной формы;О - сигнал на выходе двухполупериодноговыпрямителя 2; 0 - порогсрабатыванияпервых двух усилительных каскадов 8, 9;О,этф ср"6порог,. отпускания первого усилительного каскада 8; 09 - потенциал на коллекторе транзистора второго усилительного каскада 9; ОСнапряжение на конденсаторе формирующей ЙС.цепочки 11; О В 1, - выходной сигнал формирователя на выходе логического элемента НЕ 13;с, - время появления выходного импульса.Устройство работает следующим образом,Входной синусоидальный сигнал О =0 51 па 1выпрямляется двухполупериодным выпрямителем 2 и в виде синусоицальных импульсов отри. цательной полярности О удвоенной частоты поступает на вход первого усилительного каскада 8: В исходном состоянии при отсутствии входного сигнала транзистор первого усилительного .каскада 8 открыт. Транзисторы второго и третьего усилительных каскадов 9, 10 заперты, На вы- ходе логического элемента НЕ 13 низкий потен.Порог срабатывания устройства, определяющий момент появленият, импульса О на высР .ВЬ 1 х ходе логического элемента НЕ 13 аналитически определяется выражением где т- время появления выходного импульса;- частота входного синусоидального сиг.нала ОВх20Оотп - порог отпускания первого усилительВного каскада 8,0 - эффективное значение амплитуды входного синусоидального сигнала Ох,25При увеличении входного сигнала (отрицательной полярности) О до величины порога срабатывания О Р который настраивается резистором12, транзистор первого каскада 8 лавинообразнозапирается, а транзистор второго каскада 9 вхоЗОдит в режим насыщения.При этом состояние транзистора третьего каскада 10 не изменяется, так как на его базу й- дается через дифференцирующий конденсаторпоследовательной ЯС-цепи 11 запирающий импульс. На коллекторе транзистора третьего кас 35када 10 по-прежнему высокий потенциал,а навыходе элемента НЕ 13 низкий потенциал Оых=0.При уменьшении входного сигнала О по закону синуса до величины порога отпускания О ипервых двух усилительных каскадов 8, 9 транотп О4 Озистор первого каскада 8 лавинообразно входитв режим насыщения, а транзистор второго каскада 9 - в режим отсечки. На коллектору транзистора второго каскада 9 возникает высокийпотенциал 09, который в виде отпирающего .45, го конденсатора РС-цепи 11 подается на базутранзистора третьего усилительного каскада 10,Транзистор каскада 10 входит в режим насыщения, потенциал его коллектора становится низким и на выходе логической схемы НЕ возникает импульс положительной полярности ОВВ следующий полупериод входного сигнала01 х процесс формирования выходного импульса01 х повторяется аналогично,Таким образом, на выходе формирователяпоявляется серия прямоугольных импульсов счастотой, равной удвоенной частоте входногосинусоидального сигнала.Помехоустойчивость по входу формирователяопределяется величинами порогов срабатыванияО р и отпусканияО и и зависит . по,законуоптсинуса также от момента появления помехи поотношению к моменту прохождения через нульсинусоиды входного сигнала, Как следует издиаграммы работы устройства, приведенной нафиг. 2, помехоустойчивость устройства по входуна пороге срабатывания (при значении Облизком О ) определяется петлей гистересРВзиса формирователяг = 1 ср 1 отп еи может в достаточно широких пределах варьироваться выбором величины резистора 12. Чтобына выходе формирователя появился ложныйимпульс О ц, , сигнал помехи на входеВ" помОпо амплитуде должен достичь значения лоро.ломга срабатывания Оср и, уменьшаясь - порогаотпускания О д . При этом сигнал помехи О,ц д Оотавпо длительности должен превышать величинупостоянной времени ЙС-фильтра 4, 5 помехоза..,щитного контура 3: 3 = й 4 С 5, не пропускакЬющего помехи меньшей длительности,Кроме того, резистор 12 оказывает стабилизирующее действие на работу устройства. При достаточно малых номиналах этого резистора порогсрабатывания О практически не зависит отпараметров транзйсторов усилительных каскадов8, 9 и определяется резистивными элементамиэтих каскадов и величиной напряжения питаниями,Порог срабатывания каскада 8 по постоянно.му току О определяется выражениемсрце, я 4%12+ В 16 Таким образом, формирователь импульсовпреобразует входной синусоидальный сигнал в последовательность прямоугольных импульсовчастотой, равной удвоенной частоте входного спгнала, и отличается высокой помехоустойчивостьюи стабильностью работы в широком диапазонетемператур (от - 40 до +7 СС) .Формула изобретенияФормирователь импульсов, содержащий источ.ник питания, последовательно соединенные вход.ной трансформатор, двухполупериодный выпрямитель, помехоэащитный контур, состоящий нзКС -фильтра и диодного ограничителя, форми-рующий тракт из последовательно соединенныхтранзисторных усилительных каскадов, включен.ных по схеме с общим эмиттером, причем между выходом второго усилительного каскада ивходом третьего усилительного:.каскада включена последовательная ЯС-цепь, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что, с целью повышения помехо.защиценности и улучшения формы выходныхимпульсов, в него введены логический элементНЕ, диод и транзистор, причем вход первого усилительного каскада соединен через резистор свыходом второго усилительного каскада, на вы.ходе формирователя включен логический элементНЕ, вход которого соединен с коллектором транзистора третьего усилительного каскада, а в кол.лекторную цепь транзистора третьего усилительно.го каскада включен диод, катод которого не,посредственно подсоединен к коллектору транзистора, а анод соединен через резистор с поло.жительным полюсом источника питания,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Информационно-справочный лист Н 503 -70, 1969,2. Патент СВ 1 А У 3258609, кл, 307-88.5, 1966.У,Г 0 Ю СР Составитель О. Богомоловедактор Н, Каменская Техред О.Андрейко Корректор И. Муска 822 57 "а" Тираж 1 ЦНИИПИ Го по дела 113035, Москв59 Подписноеударственного комитета СССизобретений и открытийа, Ж, Раушская наб., д. 4 гПП "Патент", г. Уитгород, ул. Проектн