Генератор прямоугольных импульсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцкалистмческнхРеспублмк(23) Приоритет во делам изооретений и открытий(54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к средствам связии может быть использовано при построениизадающих генераторов строчных развергоквидеоконтрольных устройств.В качестве задающих генераторов могутприменяться генераторы прямоугольных им.5 пульсов, построенные по схеме автоколебательного мультивибратора на операционном усилителе. Эти генераторы управляются синхронизирующим сигналом.1 ОИзвестен генератор прямоугольных импульсов, содержащий операционный усилитель между инвертирующим входом которого и общейшиной включен конденсатор, а выход усилителя соединен с тем же входом через резистор, не 15инвертирующий же вход соединен с выходомрезистивного делителя напряжения, включенноговходом к выходу усилителя.Генератор может работать в синхронизированном режиме, осуществляемом подачей, на. пример, на неинвертирующий вход усилителя внешнего синхронизируюшего сигнала 1.Недостатком этого генератора является различие частот автоколебаний и внешнего 2синхронизируюшего сигнала. Величина различия частот может составлять до 20.30% от частоты автоколебаний.Генератор функционирует в режиме сравнения напряжений на конденсаторе, подключенном к инвертирующему входу, и на выходе делителя напряжения, соединенном с неинвертирующим входом усилителя. Его синхронизированный запуск производится в моменты времени, ког. да напряжение на конденсаторе во время второй полуволны импульсного выходного напряжения еще не достигло уровня напряжения на выходе делителя, Поэтому генератор синхронизируется лишь на частотах, больших частоты автоколеба. ний, что и определяет его недостаток. Причем между нииотей частотой диапазона синхронизации и частотой автоколебаний устанавливается одре деленный запас частот на случай увеличения последней до величин, при которых генератор уже не будет управляться. Величина запаса зависит от нестабильности частоты автоколебаний, которая обусловлена изменениями размаха выходного напряжения и параметров элементов (конденсатора, делителя выходного напряжения,аруюгдий вход усилителя соединен с выходом ре.зистивного делигеля 4 напряжения. Резисивыйделитель 4 подключен к выходу операционногоусилителя через диод 5, при эгом к точке соединения диода 5 с делителем 4 через резисгорб подан сигнал с импульсного усилигеля 7 наполевом транзисторе, в цепь затвора когороговключена неуправляемая схема фиксации уровнясигнала, на вход которой подан синхронизирую.тций сигнал. Параллельно конценсаору 2 вклю.чена транзисторное разрядное усгройсгво 8,на вход управления которого подан сигнал с им.пульсного усилителя 7.Неуправляемая схема фиксации може бьггьвыполнена на конденсаоре 9 и диоде 10. Тран.энсгорное разрядное устройство выполнено посхеме с общей базой, Импульсный усилитель натранзисгоре собран по схеме с общим истоком.Генератор прсямоугольных импульсов рабо.тает следующим образом,При отсутствии синхронизации генераторвырабатывает двухполярные прямоугольныеимпульсы (фиг. 2 а), На делителе 4 имеютсяимпульсы с полярностью, зависящей от направления включения диода 5 (фиг. 2 б). С импуль.сного усилителя на разрядное устройство 8 иделитель 4 подается сигнал с нулевым потенциалом, При этом разрядное устройство закрыто. Импульсный усилитель 7 и разрядноеустройство не влияют на параметры выходныхимпульсов генератора,С подачей сигналов синхронизации (фиг, 2 в)через конденсатор 9 с выхода импульсного уси.лителя снимается импульсное напряжение с нулевой постоянной составляющей. Перепад этогонапряжения, совпадающий по фазе с переднимфронтом сигнала синхронизации. через резистор6 и делитель 4 прикладывается к неинвертирующему входу усилителя и производит синхронизированный запуск генератора.30 3 785958входного и выходного сопротивления усилигеля),Нестабильность размаха выходного напряжения,,подаваемого через делиге:ь и реэисгор соответственно к неинвертируюцему и инвертирующемувходам; и параметров элементов изменяют напряжения сравнения по входам усилителя, меняятем самым частоту авгокодебаний,Очевидно, что при гаком носроении генератора единственным средством желаемого прибли.жения частоты авгоколебаний к часгоге синхро.низирующего сигнала является увеличение сабильности частоты авгокодебаний. Ддя этогов генераторе на выходе операционного усилителя установлен парамегрический сабилиэаорв виде последовательно соединенных стабили -.трона и диода, что повысило стабильность напряжений сравнения на входах операционногоусилителя.Это являегся частичной мерой и нерешает в целом задачи, так как не усраняетвсе дестабилизирующие факторы, 20Известен генератор прямоугольных импуль.сов, соедржащий операционный усилитель, меж.ду инвертирующим входом которого и общейшиной включен конденсатор, а выход усилителясоединен с тем же входом через резистор,неинвертирующий же вход соединен с выходомреэистивного делителя напряжения. На неинвертирующий вход усилителя через разделительныйконденсатор подан сигнал внешней синхронизации (23.Недостатком генератора является большоерасхождение частот автоколебаний синхрониза.ции.Целью изобретения является повышениеточности синхронизации, 35Для достижения указанной цели в генераторпрямоугольных импульсов, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор подключен к выходу и через конденсатор к общей шине, а не. 4инвертирующий вход - к средней точке резистивного делителя, один вывод которого подключен к общей шине, введен транзистор второйрезистор и диод, причем база транзистора под.ключена к общей 1 цине, коллектор - к инвертирующему входу операционного усилителя,эмитгер соединен с входом синхронизации и через второй резистор подключен ко второму выводу резисгивного делителя и аноду диода, ка.год когорого соединен с выходом операционногоусилител я,На фиг, 1 представлена принципиальная схе.ма генератора; на фиг, 2 - эпюры напряженийв различных точках.Генератор прямоугольных импульсов содерюгт операционный усилитель 1, между инвертирующим входом которого и общей шиной включен конденсатор 2, а выход усилителя соединенс тем же входом через резистор 3. НеинвертиНа выходе усилителя 1 формируется им.пульс (фиг. 2 д) такой же полярности (фиг, 2 г), как и на выходе импульсного усилителя, Конденсатор 2 заряжается через резистор 3 током с выхода усилителя.В момент достижения напряжения (фиг. 2 ж) на конденсаторе 2, равного напряжению с выхода делителя, усилитель опрокидывается в инверсное состояние, Такой же полярности, как и на выходе усилителя 1, сигнал с импульсного усилителя включает разрядное устройсгво и при. кладывается к неинвертирующему входу.Напряжение на конденсаторе 2 быстро уменьшается до уровня, близкого к нулевому, Его величина с момента включения разрядного устройства сигналом с выхода импульсного усилителя не может превысить значения напряжения (фиг. 2 к) на неинвертирующем входе усилителя,785958 имеющих, как правило, высокий коэффициентзагрузки по обратному напряжению и мощностичто значительно влияет на надежность работыразвертки. Одновременно не перегружаютсяимеющие электрическую связь с разверткой низ.ковольтный и высоковольтный блоки питания,Такая защита достигается путем установленитчастоты автоколебаний задающего генератора,равной частоте сигнала внешней синхронизации, о по стало достижимым с расширением диапазоначастот синхронизации с возможностью сближения указанных частот. При эюм в автоколе.бательном и синхронизированном режимах работы остаегся постоянной скважность, и, как 15 следсгвие, загрузка элементов развертки,что соответсгвует ждущему режиму рабогы генератора,Следовательно, вторая полуволна выходногонапряжения будет сохраняться до тех пор, покана генератор не поступит следующий синхронизирующий сигнал. При поступлении его циклснова повторяется.Таким образом, подключением резистивногоделителя к выходу операционного усилителячерез диод и подачей сигнала с импульсногоусилителя на полевом транзисторе, на входекоторого включена неуправляемая схема фиксации, на делитель и на управляюций входразрядного устройства, включенного параллельно конденсатору 2, осуществляется при синхронизации перевод генератора из автоколебательного в ждущий режим. Это обеспечило его синхронизацию в широком диапазоне частот с управлением на часютах, не только больших,но и меньших частоты автоколебаний. Наиболееважным следствием является возможносгьсближения частоты автоколебаний с частотойсигнала синхронизации вплоть до их равенства.Подведение сигнала с импульсного усилителячерез резисгор к делителю дало возможностьсформировать такое управляющее напряжениедля разрядного устройства, нри котором длительность первой полуволны выходного напряжения генератора остается неизменной присинхронизации, ее отсутствии и регулировке Зчастоты автоколебаний, что необходимо длябольшинства генераторов подобного типа.Положительным свойством транзисторногоразрядного устройства, собранного по схемес общей базой, является малый ток утечкив закрытом состоянии транзистора, что важнодля генераторов с большим сопрогивлениемрезистора, соединяющего выход операционногоусилителя с его инвертируюшим входом илиработе при высоких температурах.Построение импульсного усилителя по схемес общим истоком обеспечивает простое согла.сование его входа с неуправляемой схемой фиксации уровня сигнала.В качестве операционного усилителя может45быть использована микросхема К 1 УТ 402 А.В разрядном устройстве и импульсном усилителемогут быть применены транзисторы соответствешш ГТ 308 Б и КПЗОЗА, работающий в режиме"обеднения".50Использование генератора прямоугольныхимпульсов в качестве задающего генератора раз.вертки, работающей в режиме, зависящем отскважности импульсов, обеспечивает защиту ееот перегрузки при снятии сигнала внешней син 55хро низа ции.Особенно важным является предохранениеот выхода из строя дорогосгояших транзисторов или других элементов выходного каскада,Кроме того, сближение частоты автоколебаний с частотой сигнала внешней синхронизации и расширение диапазона синхронизации дали новое качество, заключающееся в том, что генератор в процессе эксплуатации ие требует настройки часюты, и в нем невозможен срыв синхронизации иэ-за ухода частоты автоколебании. Эго свойство генератора может найти применение в необслуживаемой оператором аппаратуре, работающей, например, в космосе, в ус. ловиях радиации и др. Полезным результатом часгот автоколебаний и синхронизации является также следующее. В случае кратковременных срывов синхрониза. ции уменьшается видимость их на экране эа счет малого времени восстановления синхрони. зации и неизменяемости размеров изображения при наличии и отсутствии синхронизации. И, наконец, повышается помехоустойчивость гене. раюра, улучшающая качество воспроизводимых изображений на экране видеоконтрольного устройства. Формула изобретеии.я Генератор прямоугольных импульсов, содержащий операционный усилитель, инвертируюший вход которого через первый резистор подключен к выходу и через конденсатор к общей шине, а неинвертируюший вход - к средней точке резистивного делителя, одни вывод которого подключен к обшей шине, о т л и ч а ю ш и й. с я тем, что, с целью повышения точности синхронизации, в него введен транзистор, второй резистор и диод, причем база транзистор подключена к обшей шине, коллектор к, ю. вертирующему входу операционного усилителя, эмитгер.соединен с входом синхронизации и через второй резистор подключен ко второму7выводу резисгивного делителя и аноду диода, катод которого соединен с выходом операционного усилителя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 7859581. Димитраки П. Н, Импульсные устройствана интегральных микросхемах. "Карта Молдо.веняска", 1976, с, 89,2, Шило В, Л, Линейные интегральные схемыв радиоэлектронной аппаратуре, Сов.радио",1974, с, 175 (прототип).