Генератор импульсов

ц 917305 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик(51)М. Кл.Н 03 К 3/284 с присоелинением заявкиРаудврсиаеы 11 квинтет СССР Ав делам нэабретеннй н аткрытнй(23) Приоритет Опубликовано 30.03.82. Бюллетень12 Дата опубликования описания 30. 03. 82.(71) Заявитель 4) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬ Наиболее близким к предлагаемомупо технической суг 1 ности являетсягенератор импульсов или ждулий мультивибратор, выполненный на двух транзисторах одного типа проводимостии содержаг 1 ий дополнительный транзистор другого .типа проводимости, слу-,жащий для увеличения длительностиимпульсов за счет изменения уровнянапряжения на времязадающем конденсаторе, при котором происходит обратное опрокидывание мультивибратора 21.Однако известный ждущий мультивибратор имеет сравнительно небольгюй коэффициент перекрытия длительности импульсов, так как для регулирования длительности Аормируемыхимпульсов используется только частьдиапазона изменения напряжения на аторов -ок таких гене ть регулирова ьсов в нироки значительного ыцения транзи оцессе его перезарядки во время кваз в. Изобретение относится к импульС ной технике, в частности к устройствам Аормиройания прямоугольных импульсов и устройствам регулируемой задержки, и может быть использовано в различной радиоэлектронной аппаратуре.Известны различные схемы ждуних мультивибраторов с регулируемой длительность импульсов. Наиболее простыми и иироко применяемыми из них являются генераторы-мультивибраторы с коллекторно-базовыми связями на двух транзисторах одного типа проводимости, где длительность Ьормируемых импульсов регулируется изменением величины базового резистора или величины напрякения базового смег 1 ения 111 ..Недост ат рнев оз моя нос ния длительности импул х пределах вследствие изменения степени нас стопо мязадающем конденсаторе тончивого состояния мультивибрара (после смены полярности напряжения на конденсаторе, когда напряжение на нем относительно общей ши-ны имеет ту же полярность, что и ис"точник коллекторного питания Кроме) того, с выходов известного ждущего мультивибратора снимаются импульсы только одной полярности относительнообщей шины.Цель изобретения - расширение диапазона регулировки длительности им пульсов ирасширение функциональных возможностей путем Аормирования импульсов другой полярности относительно общей шины с улучшенной Зормой и малым выходным сопротивлением. 15Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов, соЧержащий источник опорного напряжения, ждущий мультивибратор на первом и втором транзисторах с емкостными колО лекторно-базовыми связями и третьим транзистором в одной из них, база третьего транзистора подключена к средней точке резистивного делителя, . одно плечо которого подключено к кол.;лектору, а другое - к эмиттеру пер,вого транзистора, введен четвертый транзистор, диод, два резистора и двастабилитрона, причем эмиттер первого транзистора подключен к общей шине через диод; к базе первого транзистора через первый резистор и непосредственно - к коллектору четвертого транзистора, база которого через последовательно включенные стабилитроны подсоединена к коллектору перво 35 го транзистора, и через второй резистор к эмиттеру четвертого транзистора и источнику опорного напряжения,На чертеже приведена принципиаль 40 ная электрическая схема генератора импульсов.Генератор импульсов содержит жду щий мультивибратор с коллекторно-ба-. зовыми связями, выполненный на двух основных транзисторах 1 и 2 р-и-р4 Я типа проводимости и двух дополнительных транзисторах 3 (того же типа проводимости) и транзисторе 4 (п"р"и типа проводимости).Питание схемы осуществляется от источника 5 коллекторного питания (отРицательного напряжения) и опорного источника 6 (положительного напряжения). Запуск мультивибратора осуществляется подачей положительных импульсов в базу нормально открытого транзистора 2. Времязадающая цепь образована конденсатором 7 и.генератором тока, выполненным на полевом транзисторе с управляющим переходом ср-каналом 8 и резисторе 9. Резисторы 1 О и 11 являются коллекторныминагрузками соответственно транзисторов 1 и 2. Резистивный делитель,состоящий из потенциометра 12 и резистора 13, подсоединен к коллекторам транзисторов 2 и 3. Параллельноконденсатору 7 подключена цепочкатранзистора 1, соединенная с общейшиной соответственно через диоды16 и 17, а коллектор транзистора 2с базой транзистора 3 через стабилитроны 18 и 19. Связь с коллекторатранзистора 2 на базу транзистора1 осуществляется через параллельносоединенные резистор 20 и конденсатор 21. Запирающее напряжение набазу транзистора 1 подается черезрезистор 22. В исходном состоянии транзистор 1 заперт положительным напржкением источника 6, подаваемым через резистор 22. Транзистор 2 открыт и насыщен коллекторним током транзистора 4, представляющего собой эмиттерный повторитель, нагрузкой которого являются генератор тока на полевом транФзисторе 8 и резисторе 9 и последовательная цепь, состоящая из диода 15, стабилитрона 14 и резистора 14,. При этом на конденсаторе 7 поддерживается постоянное, независимое от изменений источника 5 коллекхорного питания, напряжение, равное напряжению стабилизации стабилитрона 14 и прямому падению напряжения на диоде 15, Напряжение на коллекторе транзистора 2 относительно общей шины незначительно и равно сумме прямого падения напряжения на диоде 16 и напряжению насыщения транзистора 2. Образующаяся при этом разность потенциалов между коллектором транзистора 2 и эмиттером транзистора 3, соединенного с плюсом источника 6, недостаточна для пробоя стабилитронов 18 и 19. Поэтому базовый ток транзистора 3 отсутствует и он надежно закрыт. Напряжение снимаемого с подвижного контакта резистивного делителя, подключенного к коллектору и эмиттеру насыщенного транзистора 2, незначительно (приблизительно равно прямому падению напряжения наТаким образом, предлагаемый генератор импульсов за счет подачи положительного напряжения от источника б на эмиттер транзистора 2 и на один из выводов резистивного делителя во время квазиустойчивого состояния позволяет Формировать импульсы с ми- нимальной длительностью несколько микросекунд при значительных величинах емкости времязадающего конденсатора, учитывая, что в исходном сос-. тоянии величина базового тока транзистора 2 определяется в основном током, текущим от источника 5 через резистор 10, стабилитрон 14, диод 15, позволяет Формировать импульсы с весьма значительной длительностью за счет использования генератора с малой величиной тока. При этом, например, коэФФициент перекрытия длительности импульсов при величине времязадаящей емкости в 1 мкф достигает величины 5-10 тысяч . Наряду с Формированием 5 9 1730диоде 1 б) и мало меняется при изменении положения этого контакта. Нриэтом с выхода снимается напряжение,равное прямому падения на диоде 16.При подаче запускающего импульсаположительной полярности транзистор 2 выходит из насыщения и закры- .вается. Отрицательное напряжение наколлекторе транзистора 2 нарастаетс постоянной времени, определяемой, 10в основном, резистором 11 и конденсатором 21. Часть приращения этогонапряжения передается на базу транзистора 4 и подзакрывает его. Одновременно действие обычной обрат- Иной связи мультивибратора вызываетувеличение напряжения на эмиттеретранзистора 4. Последнее способствует еще большему закрыванию транзистора 4 и, следовательно, транзистора 2.В результате этого лавинообразного процесса транзистор 1 открывается и насыщается, а транзисторы 2и 4.закрываются. При дальнейнем увеличении отрицательного напряженияна коллекторе транзистора 2 стабилитроиы 18, 19 пробиваются и транзистор 3 открывается и насыщаетсяэа счет тока, текущего через стаби- эолитроны в базу этого транзистора,Положительное напряжение от источника 6 подается на резистор 13 резистивного делителя, на эмиттер ибазу закрытогс транзистора 2. Приэтом на выход поступает положительное напряжение от источника 6 черезмалое сопротивление насыщенного транзистора 3,В начале квазиустойчивого состоя Ония напряжение на эмиттере транзистора 4 положительно и практическиравно напряжению на конденсаторе 7в исходном состоянии.Далее идет процесс перезаряда кон денсатора 7 от источника отрицатель.ного напряжения через генератор токана транзисторе 8 и резисторе 9 и иасыщенный транзистор 1. При этом диод15 устраняет шунтирование конденсатора 7 стабилитроном 14, когда напряжение на конденсаторе становится отрицательным. Напряжение, подаваемоена базу транзистора 4, в зависимостиот положения подвижного контакта потенциометра 12 может принимать значения от положительного, близкого к .источнику 6 опорного напряжения, доотрицательного, равного напряжению 5 6на коллекторе транзистора 2 и застабилизированного относительно источника 6 стабилитронами 18 и 19.После того, как напряжение на эмиттере транзистора 4 станет несколькоболее отрицательным, чем напряжениена подвижном контакте потенциометра12, транзистор 4 начинает открываться.А так как потенциал эмиттера транзистора 2 в этом состоянии более положителен, чем потенциал базы транзистора 4, то ток коллектора этого транзистора поступает в базу транзистора 2 и также открывает его, Уменьшение отрицательного напряжения на коллекторе транзистора 2 еще больше открывает транзистор 4, а через обычнуя связь вызывает увеличение напряжения на эмиттере транзистора 4, чтов своя очередь способствует еще боль.нему открывания транзисторов 4 и 2.В результате лавинообразного процесса транзистор 1 закрывается, а транзистор 2 насыщается. Так как отрицательное напряжение на коллекторетранзистора 2 резко уменьшается, стабилитроны 18 и 19 перестают проводитьи транзистор 3 закрывается. После вос.становления зарядов на конденсаторах7 и 21 схема возвращается в исходноесостояние.Диод 17 служит для устранения положительного выброса на заднем Фрон-.,те импульса на коллекторе транзистора 1,9 7305 8Формула изобретения импульсов, снимаемых с коллекторов транзисторови 2 (выходы 23 и 24) Аормирует импульсы противоположной полярности с улучщенной Йормой и малой величиной выходного сопротивле ния, снимаемые с эмиттера транзистора 2 (выход 25) .Экономический зЯект достигается за счет того, что предлагаемый генератор импульсов позволяет перекрыть О весьма значительный диапазон изменения длительности импульсов с иск пользованием одной времязадающей емкости, в известных же мультивибраторах для этой цели потребуется 5 и более точных и стабильных конденсаторов, средства их коммутации и т,д. при использовании генератора импульсов в качестве формирователя импульсов Фиксированной длительности уста новка различной длительности импульсов может производиться подбором резисторов делителя при одной Фиксированной емкости, что значительно дешевле, чем установка длительности 25 подбором времязадаищегд конденсатора.Предлагаемый генератор импульсов формирует наряду с обычнымн импульсами импульсы противоположной поляр- ЗО ности с улучщенной Аормой и малым выходным сопротивлением, что в некоторых случаях, избавляет от необходимости Формирования таких импульсов специальными каскадами и упрощает схему устройства, в котором мульти- вибратор используется. Генератор импульсов, содержащий источник опорного напряжения, ждущий мультивибратор на первом и втором транзисторах с емкостными коллекторно-базовыми связями и третьим транзистором в одной из них, база третьего транзистора подключена к средней точке резистивного делителя, одно плечо которого подключено к коллектору, а другое - к эмиттеру первого транзистора, о т.л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью расширения диапазона регулировки длительности импульсов и расщирения функциональных возможностей, в него введен четвертый транзистор, диод, два резистора и два стабилитрона, причем змиттер первого транзистора подключен к общей нине через диод, к базе первого транзистора через первый резистор и непосредственно - к коллектору четвертого транзистора, база которого через последовательно включенные стабилитроиы подсоединена к коллектору первого транзистора, и через второй резистор к эмиттеру четвертого транзистора и источнику опорного напряжения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р б 07329, кл. Н 03 К 3/284, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР ф 434573, кл. Н 03 К ЗУ 284, 970.917305 Составитель В;На Техред Ч.Маточка н Корректор М. Демчик едактор А.Мот Заказ 1909/7 Подписноего комитета СССРй и открьгтийРауиская наб., д. 4 5 Тираж 954ВНИИПИ Государственнпо делам изобрвтени113035, Москва, ЖППП "Патент , г. Ужгород, ул, Проектная, 4