Генератор импульсов

 

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий балансный олциллятор с катушкой индуктивностипривода, два транзистора , эмиттер первого транзистора типа п-р-п соединен с общий шиной, коллектор через катушку индуктив ,ности - с шиной питания и через последовательную цепь из первого резистора и первого конденсатора - с базой второго транзистора типа р-п-р. эмиттер которого соединен,с шиной питания, а база и коллектор через соответствукицие второй и третий резисторы соединены с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения стабилизации амплитуды и частоты колебаний балансного осциллятора, а также повьшхения экономичности , в него введены третий и четвертый транзисторы типа р-п-р, . второй и третий конденсаторы и четыре резистора, эмиттер третьего транзистора соединен с коллектором первого транзистора и через второй конденсатор с шиной питания, коллектор i третьего транзистора соединен через параллельную цепь из четвертого (Л резистора и третьего конденсатора с общей шиной, база третьего транзисС тора соединена со средней точкой делителя из пятого и шестого резиса торов , который включен между шиной U питания и общей шиной, коллектор и эмиттер четвертого транзистора соответственно соединены с базой пер;о вого и коллектором второго транзисторов , база четвертого транзистора 00 через седьмой резистор соединейа с g коллектором третьего транзистора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК, 0% (11) з(5р Н 03 К 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3496667/18-21 (22) 30. 09.82 (46), 23.08.84. Бюл. и 31 (72) С.В.Млечин, А.А.Поляков, l

А.M.Êóðèöêèé, А.А.Берзин и Б.И.Козлов (71) Московское производственное . объединение "Второй часовой завод" и Всесоюзный заочный машиностроительный институт (53) 621.318 (088.8) (56) 1. Аксельрод З.М. Проектирование часов и часовых систем. Л., "Машиностроение", 1981, с. 147, рис. 4. 16.

2. 3ahrbuch бег Deutsehen gesellschaf t fur Chronometric, 1969, Band 20/1, В. 221, S. 21, z. 22а (прототип) . (54) (57) ГЕНЕРАТОР- ИМПУЛЬСОВ, содержащий балансный ошциллятор с катушкой индуктивности привода, два транзистора, эмиттер первого транзистора

/ типа и-р-и соединен с общий шиной, коллектор через катушку индуктив,ности - с шиной питания и через последовательную цепь иэ первого резистора и первого конденсатора — с базой второго транзистора типа р-п-р, эмиттер которого соединен, с шиной питания, а база и коллектор через соответствующие второй и третий резисторы соединены с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения стабилизации амплитуды и частоты колебаний балансного осциллятора, а также повышения экономичности, в него введены третий и четвертый транзисторы типа р-п-р, . второй и третий конденсаторы и четыре резистора, эмиттер третьего транзистора соединен с коллектором первого транзистора и через второй конденсатор с шиной питания, коллектор третьего транзистора соединен через параллельную цепь из четвертого резистора и третьего конденсатора с общей шиной, база третьего транзистора соединена со средней точкой делителя из пятого и шестого резисторов, который включен между шиной питания и общей шиной, коллектор и эмиттер четвертого транзистора соответственно соединены с базой первого и коллектором второго транзис- торов, база четвертого транзистора через седьмой резистор соединеиа с коллектором третьего транзистора.

1109892

50 55

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в высокостабильных генераторах импульсов, таймерах и электронномеханических часах.

Известно устройство формирования импульсов тока магнитоэлектрического привода балансного осциллятора, .содержащее усилитель-формирователь с подключенными к нему обмотками свобождения и привода и транзистор для поддержания постоянной амплитуды импульсов тока привода 11.

Недостатком устройства является отсутствие стабилизации амплитуды колебаний балансового осциллятора при изменении механического момента нагрузки и момента сил сопротивления (амплитуда стабилизируется только при изменении напряжения питания). Кроме того, к недостаткам устройства относятся наличие двух обмоток (низкая технологичность и надежность), повышенное потребление тока и ненадежный самопуск балансного осциллятора.

Наиболее близким к изобретению является генератор импульсов, содержащий балансный осциллятор с катушкой индуктивности привода, два транзистора, эмиттер первого транзистора типа п-р-и соединен с общей шиной, коллектор через катушку индуктивности — с шиной питания и через последовательную цепь из резистора и первого конденсатора — с базой второго транзистора типа р-п-р, эмиттер которого соединен с . шиной питания, а база и коллектор через соответствующие второй и тре.тий резисторы соединены с общей шиной, четвертый резистор, включенный между базой первого и коллектором второго транзисторов, диод, включенный параллельно катушке индуктивности Г21.

Недостатки известного генератора импульсов состоят в том, что схема обладает низкой стабилизацией амплитуды и частоты колебаний балансового осциллятора при изменении напряжения питания в широких пределах.

Кроме того, известное устройство имеет низкую экономичность вследствие того, что при торможении балансового осциллятора магнитным полем тока через диод и катушку индуктив5

45 ности часть энергии бесполезно теряется (на внутреннем сопротивлении диода и омическом сопротивлении катушки индуктивности).

Цель изобретения — повышение стабилизации амплитуды и частоты колебаний балансового осциллятора, а также повышение экономичности.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов, содержащий балансовый осциллятор с катушкой инпуктивности привода, пва транзистора эмиттер первого транt зистора типа и-р-п соединен с общей шиной, коллектор через катушку индуктивности — с шиной питания и через последовательную цепь из первого резистора и первого конденсатора — с базой второго транзистора типа р-п-р, эмиттер которого соединен с шиной питания, а база и коллектор через соответствующие второй и третий резисторы соединены с общей шиной, .введены третий и четвертый транзисторы типа р-@-р, второй и третий конденсаторы и четыре резистора, эмиттер третьего транзистора соединен с. коллектором первого транзистора и через второй конденсатор с шиной питания, коллектор третьего транзистора соединен через параллельную цепь из четвертого резистора и третьего конденсатора с общей шиной, база третьего транзистора соединена со средней точкой делителя из пятого и шестого резисторов, который включен между шиной питания и общей шиной, коллектор и эмиттер четвертого транзистора соответственно соединены с базой первого и коллектором второго транзисторов, база четвертого транзистора через седьмой резистор соединена с коллектором третьего транзистора.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Катушка 1 индуктивности подключена к шине питания и коллектору первого транзистора 2, составляющего первый усилительный каскад. Второй транзистор 3 составляет второй усилительный каскад, его коллектор и база через резисторы 4 и 5 соединены с общей шиной. База второго транзистора 3 через резистор 6 и первый конденсатор 7 соединена с коллектором первого транзистора 2. Резисторы

5 и 6 и конденсатор 7 составляют

1109892 времязадающую КС-цепь генератора.

Второй конденсатор 8 является блокировочным, включен параллельно катушке 1 индуктивности. Третий транзистор 9 является элементом сравнения, его база подключена к делителю на резисторах 10 и 11, а коллектор через усредняющую цепь 12 из параллельно включенных резистора 13 и . конденсатора 14 соединен с общей 10 шиной. Четвертый транзистор 15 выполняет функции управляемого делителя, его база через токоограничительный резистор 16 соединена с коллектором третьего транзистора 9. 15

Устройство работает следующим образом.

При неподвижном балансовом осцилляторе индуцированное напряжение в катушке 1, помещенной в зазоре его магнитов, отсутствует, а следовательно, равно нулю выходное напряжение транзисторного элемента 9 сравнения.

Коэффициент деления делителя 15 ра- 25 вен единице, первый и второй усилительные каскады замкнуты петлей положительной обратной связи и вырабатывают импульсы с частотой следования, приблизительно равной резо-. нансной частоте балансового осциллятора. Импульсы тока в катушке 1 вызывают возникновение и нарастание механических колебаний балансового осциллятора. В катушке 1 индуцирует35 ся напряжение в виде двух разнополярных полуволн амплитуда которых пропорциональна амплитуде колебаний осциллятора. Вторая по времени полуволна синхронизирует вырабатывае40 мые импульсы, что приво@ит к дальнейшему нарастанию амплитуды колебаний осциллятора, Этот процесс приводит к тому, что амплитуда первой по времени полуволны превышает порог транзисторного элемента 9 сравнения и на его выходе, т.е. на усредняющей

RC-цепи 12, состоящей из параллельно соединенных резистора 13 и конденсатора 14, появляется напряжение. По50

por транзисторного элемента 9 сравнения задается резистивным делителем, состоящим из резисторов 10 и 11.

Появление напряжения на усредняющей цепи 12 приводит к увеличению коэффициента деления транзисторного

55 управляемого делителя 15, а следовательно, к уменьшению коэффициента пепередачи по петле положительной об-. ратной связи. Амплитуда импульсов тока привода снижается, что ведет к замедлению нарастания амплитуды колебаний балансового осциллятора.

Устанавливается стационарная амплитуда его колебаний. При этом длительность импульсов тока привода устанавливается постоянной и приблизительно равной длительности полуволны индуцированного напряжения, а их амплитуда, вследствие действия делителя 15, зависит от отклонений амплитуды колебаний балансового осциллятоРа, причем стабилизация достигается за счет того, что отклонениям амплитуды колебаний балансового осциллятора от стационарного уровня соответствует пропорциональное изменение коэффициента деления и, следовательно, обратные по знаку изменения амплитуды импульсов тока в катушке 1. Поскольку сравнение в транзисторе 9 происходит в импульсе, необходимо обеспечить задержку (приблизительно на длительность полуволны индуцированного напряжения) и интегрирование разностного сигнала.

Эти функции выполняет усредняющая

RC-цепь 12. Для ограничения тока эмиттер-база делителя 15 и уменьшения паразитного подзаряда конденсатора 14 усредняющей RC-цепи включен токоограничительный резистор 1б.

Таким образом, устройство представляет собой электронно-механический генератор импульсов, предназначенный для работы при минимальных весогабаритных условиях и низковольтном батарейном питании (1,5 В), возмож.на большая продолжительность работы без смены источника питания (не менее года) .

При этом существенно уменьшено отклонение амплитуды колебаний балансового осциллятора при изменении напряжения источника питания и нагрузки на осциллятор.

Указанное повышение точности стабилизации достигается введением чувствительной схемы отработки амплитуды импульсов тока привода.

Потребление тока в предлагаемом устройстве существенно снижено, что повышает его экономичность. Вследствие повышенной точности стабилизации амплитуды колебаний балансового ос5 1109892 6 циллятора и устранения дополнитель- положения равновесия осциллятора поного временного (фазового) сдвига грешность хода осцнллятора снижена

:ищпульсов тока привода относительно в среднем до 1-2 с в сутки.

Составитель Ш.Шаряпов

Редактор О.Юрковецкая Техред M. Гергель, КорректоР Г,Решетник

Заказ 6100/41 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4