Формирователь однополярных импульсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ- СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмхСоциалистическихРеспублик 911700(23) Приоритет Гдсударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий) ,-:. - :-"гт;ргт ЯДСевастопольский приборостроительный инс итутон"(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОДНОПОЛЯРНЬ)Х ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в схемах автоматики, также в устройствах испытания полупроводниковых приборовПо основному авт. св. Р 828388 известен формирователь однополярных импульсов, принцип работы которого основан на плановом изменении фазы управляющего сигнала тиристора,включенного в цепь источника синусоидального напряжения. Устройство содержит источник синусоидального .напряжения, тиристоры, Ь С-контур, резистор, блок формирования отметок времени, состоящий иэ усилителя- ограничителя и дифференцирующей цепи, генератор коротких импульсов с частотой следования, превышающей частоту источника синусондального напряжения, электронный ключ, источник питания, усилитель, регулируемый делитель частоты, блок запуска, состоящий из триггера с раздельным входом, схем совпадения, ждущих мультивибраторов, диодов-детекторов и пусковой кнопки (1).Недостатком известного устройства является невозможность получения немодулированных импульсов пилообразного напряжения большой длительности с регулируемыми амплитудой,длительностью н частотой, в том числе и одиночных импульсов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, а именно формирование однололярных импульсов немодулированного пилообразного напряжения с регулируемыми частотой, длительностью и амплитудой, в том числе и одиночногоимпульса.Поставленная цель достигается тем, что в формирователь однополярных импульсов, содержащий источник синусоидального напряжения, тиристоры, ЬС-контур, резистор, блок формирования отметок времени, соединенные последовательно генератор коротких импульсов, электронный ключ и источник питания, усилитель, вход которого соединен с выходом регулируемого.делителя частоты, вход которого подключен к выходу блока формирования отметок времени, дополнительно введены линия задержки, зашунтированная диодом,-и замыкатель, причем линия задержки включена между блоком формирования отметок времени40 и вторым входом блока ззпуска, замыкатель подключен к первому выходублока запуска, соединенному с управляющим входом электронного ключа,и первому входу блока запуска, сое,диненному с пусковой кнопкой, второй 5выход блока запуска, связанный сгенератором, соединен со входомсброс делителя, третий выход блока запуска соединен с выходом итретьим входом регулируемого делителяНа чертеже приведена функциональная схема формирователя.формирователь однополярных импульсов содержит источник 1 синусоидального напряжения, тиристоры 2 и 3,-С-контур 4, резистор 5, блок бформирования отметок времени, содержащий усилитель-ограничитель 7 идифференцирующую цепь 8, генератор9 коротких импульсов с частотойследования, превышающей частоту источника 1, электронный ключ 10,источник 1 питания, усилитель 12,регулируемый делитель 13 частоты,выполненный с возможностью установления начального положения отсчетапо сигналу на один вспомогательныйвход (сброс) и установления положения, соответствующего появлениюсигнала на выходе при поступлениипервого же сигнала на основной входпосле прихода импульса на второйвспомогательный вход, блок 14 запуска, имеющий управляющий выход,выход синхронизации и выход цепи эадержанного сигнала и содержащийтриггер с раздельным входом 15,элемента 16 и 17 совпадения, ждущиемультивибраторы 18 и 19, диоды-детекторы 20 и 21, причем диод 20пропускает сигнал-отметку времени,соответствующий Фазе 180 , диод 21фазе Офсинусоидального напряжения,пусковую кнопку 22, импульснуюлинию 23 задержки, замыкатель 24 и 45диод 25.Подключение управляющего (первого) выхода блока 14 запуска к егоже входу, связанному с пусковойкнопкой 22, необходимо при формировании неограниченной последовательности пилообразных импульсов напряжения (замыкатель 24 в замкнутомположении), При поступлении сигнала, отключающего генератор 9, наключ 10 от триггера 15, одновременно поступает на вход блока 14 запуска, связанный с пусковой кнопкой22, и, проходя череэ мультивибратор18, элемент совпадения 16, триггер15, ключ 10, подключает генератор 9к источнику 11, причем подключениепроисходит в тот же период синусоидального напряжения при совпаденииво времени рассматриваемого сигналас неэадержанным ситналом отметки 65 времени, поступившим на второй. входэлемента 16 совпадения от блока 6через диоды 25 и 20. Одновременнос подключением генератора 9 к источнику 11 на вход синхронизации генератора 9 пос;тупает импульс с синхрониэирующего (второго) выхода блока 14 от элемента совпадения 16.При формировании одиночного пилообразного импульса замыкатель 24 разомкнут,Связь входа синхронизации генератора 9 с делителем 13 через вспомогательный вход сброс необходимадля автоматической установки делителя 13 в начальное положение отсчетас началом формирования каждого пилообразного импульса.Подключение выхода регулируемогоделителя 13 к блоку запуска 14 вцепь задержанного сигнала предназначено для отключения генератора 9 иот источника 11 в конце пилообразного импульса. При появлении сигналана выходе делителя 13 усилитель 12открывает тиристор 3, конденсатор(С-контура 4 разряжается с формированием спада пилообразного импульса,и одновременно генератор 9 отключается сигналом, проходящим от делителя 13 через триггер 15 и ключ 10.Связь выхода цепи задержанногосигнала блока 14 со вторым вспомогательным входом делителя 13 необходима для формирования спада пилообразного импульса в отсутствие навходе усилителя 12, сигнала с делите.ля 13, когда коэффициент делениявыбран большим, т.е. больше числапериодов синусоидального напряженияв пилообразном импульсе, имеющеммаксимальную амплитуду. В этом случае управляющий сигнал на тиристор3 проходит по цепи выход элементасовпадения 17 - делитель 13 - усилитель 12, когда сигнал от мультивибратора 19 совпадает по временис сигналом генератора 9. Линия 23задержки зашунтированная диодом 25и включенная между блоками б и 14,предназначена для отключения генератора 9 и включения тиристора 3 (сприменением вышеописанной связи),когда отклонение от прямой линиизакона возрастания напряжения на выходе превысит заданный предел, например 10Подключение линии 23задержки выполнено с исключениемвозможностипрохождения задержанногосигнала на вход регулируемого делителя 13, причем шунтирующий диод25 включен встречно с диодом 21,пропускающим отметку времени с блокаб, соответствующую Фазе 0 синусоидального напряжения. Линия23 задержки задает предельнуюдлительность импульса пилообраз,ного напряжения при установпеннойчастотес иератора 9, По достижении предельной длительности момент совпадения по времени задержанного сигнала с импульсом генератора 9, генератор 9 отключается по цепи элемент совпадения 5 17 - триггер 15 - ключ 10, а тиристор 3 включается по цепи блок 6 делитель 13 - усилитель 12, разряжая конденсатор ).С-контура 4 и формируя спад пилообразного импульса. 10Соответствующая этому предельная длительность выходного импульса будет составлятьтт - 29)2 ЬТ15 где Т - период синусоидального напряжения;6 - длительность задержки;ьТ - разница периодов синусоидального напряжения и напря жения генератора 9.Предлагаемый формирователь отличается от известного введением импульсной линии 23 задержки и дополнительными связями; управляющий 25 выход блока 14 запуска включен на его вход,. связанный с пусковой кнопкой; выход регулируемого делителя 13 подключен в цепь задержанного сигнала блока 14 запуска; вход синх- Ю ронизации генератора 9 соединен с вспомогательным входом эСбросэ делителя 13; выход цепи задержанного сигнала блока 14 включен на другой вспомогательный вход делите- ,35 ля 13.Указанные на чертеже блоки могут быть выполнены аналогично блокам известного устройства с обязательным исполнением требований по длитель О ности сигналов с мультивибраторов 18 и 19, В качестве импульсной задержки использовано стандартное устройство с длительностью задержки л( 2,5 мс.45Формирователь однополярных им-пульсов работает следующим образом.Для режима непрерывного формирования пилообразных импульсов замыкатель 24 замкнут, коэффициент деления делителя 13 произвольно ве О лик, триггер 15 приведен в исходное состояние. При нажатии кнопки 22 сигнал, запускающий генератор 9, проходит по цепи мультивибратор 18 - элемент 16 совпадения - триг гер 15 - ключ 10 при совпадении во времени на входах элемента 16 совпадения сигнала с мультивибратора 18 и незадержанного сигнала временной отметки, поступающего в эле- Я) мент 16 совпадения через диоды 20 и 25 от блока 6, минуя импульсную задержку 23, При подключении генератора 9 к источнику 11 ключом 10 генератор по входу синхронизации синхрониэируется сигналом с элемента 16 совпадения, который ответвляется на вспомогательный вход делителя 13 и приводит его в начальное положение отсчета. Первый импульс на управление тиристором 2 проходит синхронно с незадержанным сигналом временной отметки (фаза 180 синусоидалького напряжения), и напряжение на конденсаторе по-прежнему равно О, Сигнал на выходе делителя отсутствует при поступлении незадержанной отметки. времени, так как коэффициент деления великТ э2 дТ Второй импульс генератора 9 прнходит раньше на ЬТ, тиристор 2 включается и заряжает конденсатор до какого-то напряжения, а сигналы отметок времени остаются на входах элементов 16 и 17 совпадения и делителя 13. С последующими импульсами генератора 9 тиристор 2 заряжает конденсатор ЬС-контура 4 до большего напряжения, которое возрастает по мере приближения фазы генератора 9 к фазе 0 синусоидального напряжения. В момент совпадения во времени сигнала генератора 9 и сигнала задержанной отметки времени через линию 23 задержки, диод 21, на входах элемента 17 совпадения, он отключает генератор 9 от источника 11 сигналом с элемента 17 совпадения через триггер. 15, ключ 10 и посылает импульс на другой вспомогательный вход делителя 13, после чего, когда неза-. держанный сигнал отметки времени с блока 6 поступает на вход делителя 13, на выходе регулируемого делителя появляется сигнал, включающий тиристор 3, Конденсатор ЬС-контура 4 разряжается, формируя спад пилообразного импульса. Одновременно с отключением генератора 9 сигнал с управляющего выхода блока 14 запуска поступает по замкнутой связи на вход блока 14, связанный с пусковой кнопкой 22 по цепи триггер 15 - разьыкатель 24. В дальнейшем работа формирователя идет согласно вышеописанному с момента нажатия пусковой кноп. ки 22, вплоть до разрыва цепи обратной связи замякателем 24.Одиночный пилообразный импульс формируется аналогично вышеописанному при разомкнутом заьыкателе 24. Триггер 15 в исходном положении (генератор 9 отключен), коэффициент деления делителя 13 велик - формирование спада импульса идет по цепи задержанного сигнала. При нажатии кнопки 22 включается генератор 9 через мультивибратор 18, элемент 16, триггер 15, ключ 10 при совпадении во времени на входе элемента 16 совформула изобретения падения сигнала с выхода ждущего мультивибратора 18 и незадержанного сигнала отметки времени, Синхронизирующий импульс генератора 9 на его входе ответвляется на регулируемый делитель 13 и приводит его в начальное состояние отсчета (сброс). Импульсы, идущие от генератора 9, заряжают конденсатор 1.-С-контура 4 до напряжения, возрастающего с каждым периодом синусоидального напряжения, 10 Тиристор 3 не включается, так как на выходе триггера 15 отсутствует сигнал. При совпадении во времени сигналов на входах элемента 17 совпадения, выходной сигнал ее ответвляется на 15 второй вспомогательный вход делителя 13, и первый следующий за этим сигнал временной отметки запускает тиристор 3, после чего конденсатор разряжается, формируя спад пилообразного импульса. Поскольку обратная связь разорвана (замыкатель 24 разомкнут) следующий импульс пилообразного напряжения формируется лишь после нажатия кнопки 22. 25В рассмотренном случае (коэффициент делителя 13 велик) возможна регулировка длительности пилообразного напряжения посредством изменения частоты генератора 9 в диапа зоне от 0,1 с до 1 мин при постоянной амплитуде импульса, Для регулировки амплитуды импульса при постоян- ной длительности используется подключение выхода делителя 13 к блоку 14 запуска в цепь задержанного сигнала. В этом случае непрерывное формирование импульсов и формирование импульсов и формирование одиночного импульса пилообразной Формы осуществляется при условии выбора 40 коэффициента деленияТ - 202 ЬТРабота формирователя аналогична вышеописанному до момента появления 45 сигнала на выходе делителя 13 без совпадения сигналов в элементе 17 (на вход делителя 13 пришло от блока 6 К импульсов). При этом тиристор 3 включается импульсом с делите ля 13, а гененатор 9 отключается от источника 11 ключом 10 по сигналу, прошедшему с делителя 13 через триггер 15 и ключ 10, При. замкнутом замыкателе 24 генератор 9 снова включается сигналом по цепи мульти- вибратор 18 - элемент 16 совпадения - триггер 15 - ключ 10 при совпадении на вхоцах элемента 16 совпадения сигнала от мультивибратора 18 и сигнала незадержанной отметки времени по цепи блок б - диоды 25 и 20 - элемент 16 совпадения. Снова делитель 13 переводится в начальное положение отсчета и генератор 9 синхронизируется по запуску и так до появления сигнала на выходе делителя 13 и формирования спада пилообраэного импульса, Последующие импульсы Формируются аналогично вплоть до разрыва обратной связи замыкателем 24.При разомкнутом замыкателе 24 после нажатия кнопки 22 формируется один пилообразный импульс.С уменьшением коэффициента деления К делителя 13 длительность пилообразного импульса уменьшается при постоянной частоте генератора 9. При постоянном коэффициенте деления К изменением частоты генератора 9 регулируется амплитуда пилообразного импульса при постоянной его длительности. В режиме непрерывного формирования импульсов частота пилообразных импульсов регулируется генератором 9 и делителем 13.Таким образомпредлагаемый формирователь позволяет независимо регулировать длительность и амплитуду пилообразных импульсов, амплитуду и частоту, причем длительность регулируется плазно, в широком диапазоне (до 1 мин) . формирователь однополярных импульсов по авт. св. Р 828388, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, дополнительно введены линия задержки, зашунтированная диодом, и замыкатель, причем линия задержки включена между блоком формирования отметок времени и вторым входом блока запуска, замыкатель подключен к первому выходу блока запуска, соединенному с управляющим входом электронного ключа, и первому входу блока запуска, соединенному с пусковой кнопкой, второй выход блока запуска, связанный с генератором, соединен с входом ф 1 Сброс делителя, третий выход блока запуска соединен с.выходом и третьим входом регулируемого делителя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 828388, кл. Н 03 К 5/01, 1979931700 Составитель В. Чижовинская Техред М.Тепер Корректор А. фе Редактор Е аказ 1147/ 1303 ППфПатентф , г. Ужгород, ул. Проектн ф Тираж И Государс делам изоб Москва, Ж 954 П венного комитета етений и открыти 5, Раушская наб. писноеССРд. 4/5