Формирователь прямоугольных импульсов

 

I. ФОРАДИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий мультивибратор , выход которого подключен к входу триггера, первый выход которого через параллельно соединенные первый резистор и первый конденсатор подключен к , базе первого р-п р-транзистора, эмиттер которого соединен с обшей шиной, коллектор подсоединен к коллектору и-р-и-транзистора, эмиттер которого подсоединен к отрицательной шине источника напряжения и чооез второй резистор соединен с его базой, которая через третий резистор подсоединена к коллектору второго р-и-р-транзистора, эмиттер, которого соединен с общей и1иной, а база через параллельно соединенные четвертый резистор Н второй конденсатор подключена к коллектору первого р-п-р-транзистора , и третий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем повышения нагрузочной способности и точности калибровки уровня выходного напряжения, в него введены источник опорного напряжения, первый и второй электронные ключи, элемент управления и суммирующий элемент, первый вход которого через первый электронный ключ подключен к общей шине, а через второй электронный ключ - к выходу источника опорного напряжения, причем управляющие входы первого и второго электронных ключей соединены соответственно с первым и вторым выходами элемента управления , вход которого подключен к первому выходу триггера, второй выход которого через пятый резистор подключен к базе второго р-п-р-транзистора, а второй вход суммирующего элемента подключен к коллектору первого р-п-р-транзистора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1112540 эсту Н 03 К 501

ГОсудАРстбенный комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ с

° ».

"С "- М.н у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /i ;.:.",".::

5 иа ц g f a

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) 1. ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий мультивибратор, выход которого подключен к входу триггера, первый выход которого через параллельно соединенные первый резистор и первый конденсатор подключен к базе первого р-п-р-транзистора, эмиттер которого соединен с обшей шиной, коллектор подсоединен к коллекторуп -р п-транзистора, эмиттер которого подсоединен к отрицатель(21) 3601879/18-21 (22) 06,07.83 (46) .07.09.84. Бюл. № 33 (72) Г. И. Зайдман, М. С. Ройтман и Н. Н, Подкопаев (7 1 ) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С. М. Кирова (53) 621.374 (088.8) (56) l. Дьяконов В. П. Лавинные транзисторы и их применение в„импульсных устройствах. М., «Советское радио», 1973, с. 168, рис. 5 — 28.

2. Авторское свидетельство СССР № 502492, кл. Н 03 К 5/Ol, 03.04.74 (прототип) .

l ной шине источника напряжения и чеоез второй резистор соединен с его базой, которая через третий резистор подсоедин. на к коллектору второго р-п-р-транзистора, эмиттер.которого соединен с общей шиной, а база через параллельно соединенные четвертый резистор и второй конденсатор подключена к коллектору первого р-и-р-транзистора, и третий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем повышения нагрузочной способности и точности калибровки уровня выходного напряжения, в него введены источник опорного напряжения, первый и второй электронные. ключи, элемент управления и суммирующий элемент, первый вход которого через первый электронный ключ подключен к общей шине, а через В второй электронный ключ — к выходу источника опорного напряжения, причем управ- Ц ф ляющие входы первого и второго электрон- у ных ключей соединены соответственно с пер. вым и вторым выходами элемента управления, вход которого подключен к первому 2 выходу триггера, второй Bblxojl которого через пятый резистор подключен к базе второго р-п-р-транзистора, а второй вход суммирующего элемента подключен к коллектору первого p-n-p-транзистора. ЬР!!2540

10

20

35

4С

4Т

2. Формирователь по п. I, отличающидгя тем, что суммирующий элемент выполнен на дифференциальном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен с первым входом суммирующего элемента, второ вход последнего соединен с точкой соедине ния источников питания дифференциального

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для калибровки вольтметров.

Известен формирователь прямоугольных импульсов, содержащий транзисторный ключ ограничительный элемент, подключенный к выходу транзисторного ключа, резисторы, конденсаторы (1).

Недостатком данного устройства являются его огранмченные функциональные возможности.

Наиболее близким яо технической сущности к изобретению является формирователь прямоугольных импульсов, содержащий мультивибратор, выход которого подключен к входу триггера, первый выход которого через параллельно соединенные первый пезистор и первый конденсатор подключен к базе первого р-и-р-транзистора, эмиттер . которого соединен с общей шиной, коллектор .подсоединен к коллектору п-р-л-транзистора, эмнттер которого подсоединен к отрицательному выводу источника напряжения и через второй резистор соединен с базой его, которая через третий резистор подсоединена к коллектору второго р-л-р-транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через параллельно соединенные четвертый резистор и второй конденсатор подключена к коллектору первого р.а-р-транзистора, разделительный конденсатор, встречно-параллельно включенные стабилитроны )2).

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности ввиду низкой нагрузочной способности, низкой точности калибровки уровня выходного напряжения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей формирователя путем повышения нагрузочной способности и точности калибровки уровня выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь прямоуГольных импульсов, содержащий мультивибратор, выход которого подключен к входу триггера, первый выход которого через параллельно соединенные первый резистор и первый конденсатор подключен к базе первого р-л-р-транзистора, усилителя, выход которого соединен с его. инвертнрующим входом, который через встречно-параллельно включенные диоды подключен к его неинвертнрую1цему входу, а через последовательно соединенные третий конденсатор и шестой резистор — с общей шиной.

2 эмиттер которого соединен с общей шиной, коллектор подсоединен к коллектору л -р-лтра нзистора, эм иттер которого подсоедн не н к отрицательной шине источника напряжения и через второй резистор соединен с его базой, которая через третий резистор подсоединена к коллектору второго р и-р-транзистора, эмнттер которого соединен с общей шиной, а база через параллельно соединенные четвертый резистор н второй конденсатор подключена к коллектору первого р-и-р транзистора, и третий конденсатор, введены источник. опорного напряжения, первый и второй электронные ключи, элемент управления и суммирующий элемент, первый вход которого через первый электронный ключ подключен к общей шине, а через второй электронный ключ — к выходу источника опорного напряжения, причем управляющие входы первого и второго электронных ключей подсоединены соответственно к первому и второму выходам элемента управления, вход которого подключен к первому выходу. триггера, второй выход которого через пятый резистор подсоединен к базе второго р-и-ртранзистора, а втором вход суммирующего элемента подключен к коллектору первого р и-р-тра нзистора.

Кроме того„суммирующий элемент выполнен на дифференциальном усилителе, неннвертнруюший вход которого соединен с первым входом суммирующего элемента, второй вход последнего соединен с точкой соединения источников питания дифференциального усилителя, выход которого соединен с его инвертирующим входом, который через встречно-параллельно включенные диоды подключен к его неинвертнрующему. входу, а через последовательно соединенные третий конденсатор и шестой резистор— с общей шиной.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит мультивибратор 1, выход которого подключен к входу триггера 2, а его первый выход через параллельно соединенные первый резистор 3 и первый конденсатор 4 — к базе первого р-и-р-транзистора 5, эмиттер которого соединен с об1112540

1О

45 щей шиной; коллектор подсоединен к коллектору л -р-и-транзистора 6, эм иттер которого подсоединен к отрицательной шине 7 источника напряжения и через второй резистор 8 соединен с базой его, которая через третий резистор 9 подсоединена к коллектору второго р-и-р-транзистора 10, эмит. тер которого соединен с общей шиной, а его база через параллельно соединенные четвертый резистор I I и второй конденсатор 12 подключена к коллектору первого р-и-р-транзистора. 5, пятый резистор 13, источник 14 опорного напряжения, первый 15 и второй 16 электронные ключи, элемент 17 управления, суммирующий элемент !8, первый вход ко-торого через первый электронный ключ 15 подключен к общей шине и через второй электронный ключ 16 — к выходу источника 14 опорного напряжения, причем управ.ляющие входь1 первого 15 н второго 16 электронных ключей соответственно подсоединены к выходам элемента 17 управления; вход которого подключен к первому выходу триггера 2, второй выход которого через пятый резистор 13 подсоединен к базе .второго р-а-р-транзистора 10, второй вход суммирующего элемента 18 подключен к коллектору первого р-и-р-транзистора 5, выход суммирующего элемента является выходом устройства.

Суммирующий элемент выполнен на дифференциальном усилителе 19, неинвертирующий выход которого соединен с первым входом суммирующего элемента, второй вход которого соединен с точкой соединения ис-. точников 20 и 21 питания дифференциального усилителя, выход которого соединен с его иивертирующим входом, который через встречно-параллельно включенные диоды 22 и 23 подключен к его неннвертирующему входу, а через последовательно соединенные третий конденсатор 24 н шестой резистор 25 соединен с общей шиной.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в первый полупериод формирования прямоугольного напряжения меандра транзистор 5 выключен (на первом выходе триггера 2 напряжение равно нулю).

В этом случае транзисторы 6 и 10 оказываются включены как за счет того, что они охвачены положительной обратной связью, так за счет подачи на базу транзистора 10 включающего уровня напряжения с второго выхода триггера 2.

Одновременно включенным через элемент 17 управления, который может быть выполнен на основе триггера, оказывается электронный ключ 16, а электронный ключ

l5 — выключенным. Конденсатор 24 восстанавливает свой заряд, т. е. дозаряжается.

Ток заряда конденсатора протекает в направлении: общая шина, резистор 25, кон: дейсатор 24, выходное сопротивление усилителя 19, выходные сопротивления источников 20 и 21 напряжения, далее в направленни через насыщенный транзистор 6 k ШФЮ

7 источника напряжения. Правая обкладка конденсатора 24 заряжается положительно, а левая — отрицательно. На выходе формирователя формируется отрицательный импульс напряжения.

В начале второго полупериода формирования напряжения меандра транзистор 5 включается. Одновременно выключаются транзисторы 6 и 10. При этом также синхронно включается электронный ключ 15 и выключается электронный ключ 16:. В этом случае происходит разряд конденсатора 24.

Ток разряда переходного конденсатора

24 протекает по направпению: положительно заряженная обкладка конденсатора 24, резистор 25, общая шина, транзистор 5, общий вывод усилителя 19, выходные сопротивления источников 20 и 21 напряжения, выходное сопротивление усилителя 19 к левой об кл а дке конде нс а тора 24.

На резисторе 25 формируется положительный импульс напряжения.

Таким образом, в течение периода на выходе формирователя прямоугольных импульсов формируется напряжение меандра.

Встречно-параллельные диоды предохраняют усилитель от перегрузок по напряжению, обеспечивая надежную работу.

Повышение нагрузочной способности формирователя прямоугольных импульсов достигнуто благодаря тому, что резистор 25 подсоединен через конденсатор 24 и выходное сопротивление усилителя 19 непосредственно к коллекторам транзисторов 5 .и 6, в то время как в известном устройстве резистор нагрузки подсоединен к коллекторам транзисторов ключевой схемы через диодные стабилизаторы напряжения.

Очевидно, что иагрузочная способность ключевой схемы на транзисторах 5, 6 и 10 принципиально всегда больше, чем нагрузочная способность диодного стабилизатора напряжения.

Практически в формирователе импульсов нагрузочная способность определяется лишь свойствами ключевой схемы на транзисторах 5, 6 и 10 усилителя 19 н может быть сделана принципиально на любые токи, которые значительно больше, чем допустимые токи нагрузки диодного стабилизатора напряжения.

Точность калибровки выходного уровня напряжения повышена за счет того, что резко снижено выходное сопротивление формирователя прямоугольных импульсов, а также уровень выходного напряжения, измеренный на выходе усилителя 19 напряжения, практически равен напряжению образцовой меры — источника 14 опорного напряжения. Это справедливо ири условии, что электронные ключи 15 и 16 обладают малым остаточным напряжением. что на

lll2540 л

Составитель A. l орбачев

Редактор С. Саеико Техред И. Верес Корректор О. Билак

Закаэ 6074/42 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретеннй н открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 практике легко реализуется из-за очень боль шого входного сопротивления усилителя 9.

При этом высокая точность калибровки уровня выходного напряжения достигнута благодаря тому, что температурно-скомпенсированные стабилитроны опорного напряжения работают на постоянном токе, и, следовательно, отсутствует не, только погрешность перехода с постоянного в импульсный режим работы, но также исключена погрешность из-за длительности переходных процессов в случае рабаты стабилитронов в источнике опорного иайряжения в импульс- ном режиме.

Кроме того, высокая точность установки уровня выходного напряжения обеспечивается за счет того, что принципиально исключен дрейф усилителя l9, поскольку резистор нагрузки подсоединен к его выходу через конденсатор, На величину дрейфа выходного напряжения формирователя прямоугольных импульсов сказывается. лишь разностный дрейф сопротивлений электронных ключей во включенном состоянии.