Генератор импульсов с регулируемой скважностью

 

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ С РЕГУЛИРУЕМОЙ СКВАЖНОСТЬЮ, содержащий первьй и второй последовательно соединенные инверторы, выход второго инвертора через последовательно соединенные конденсатор и резистор подключен ко входу .первого инвертора, токоограничивающий резистор, потенциометр, первый и второй диоды, подключенные к двум вьгоодам потенциометра, отличающийся тем, что, с целью стабилизации длительности импульсов, при изменении скважности, диоды подключены к двум выводам потенциометра разнопрлярными выводами, два других вывода диодов объединены, полученная диодно-резистивная цепь общей точкой диодов и одним из выводов потенциометра подключена между общей точкой инверторов и общей точкой конденсатора и резистора, а токоограничивающий резистор вклочен-в плечо с изменяемьм сопротивлением диодно-резистивной цепи.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (и) g g Н 03 К 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A 5 TQ PC KOMV СВИДЕтеъств г (21) 3558346/24-21 (22) 28.02.83 (46) 30.12.84. Бюл. Ф 48 (72) В.П.Реута (53) 621.373(088.8) (56) 1. Мелея Р., Гарланд Г. Интегральные микросхемы с КМОП структурами, "Энергия", М., 1979, с. 105, рис. 6-1.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 725201, .кл. Н 03 К 3/02, 1978 (прототип). (54)(57) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ С РЕГУЛИРУЕМОЙ СКВАЖНОСТЬЮ, содержащий первый и второй последовательно соединенные инверторы, выход второго ин- вертора через последовательно соединенные конденсатор и резистор подключен ко входу первого инвертора, токо-. ограничивающий резистор, потенциометр, первый и второй диоды, подключенные к двум выводам потенциометра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью стабилизации длительности импульсов. при изменении скважности, диоды подключены к двум выводам потенциометра разнополярными выводами, два других вывода диодов объединены, полученная диодно-резистивная цепь общей точкой диодов и одним из выводов потенциометра подключена между общей точкой инверторов и общей точкой конденсатора и резистора, а токоограничивающнй резистор включен:в плечо с изме- I няемым сопротивлением диодно-резистивной цепи.

1 11323 е

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматике, вычислительной и измерительной технике в связи и других областях электроники. 5

Известен генератор импульсов, содержащий первый и второй последовательно соединенные инверторы, у которых выход второго инвертора через ,конденсатор и резистор подключен ко !О входу первого инвертора, и токоограиичизеюеий резистор Щ .

Недостатком этого генератора импульсов является то, что он позволяет управлять только частотой следо- !5 вания импульсов, при изменении которой меняется как длительность импульсов, так и длительность пауз.

Наиболее близким по технической сущности является генератор импульсов 20 с регулируемой скважностью, содержащий первый и второй последовательно соединенные инверторы, выход второго инвертора через конденсатор и через резистор подключен ко входу первого 25 инвертора, токоограничивающий резистор и потенциометр, включенные между общей точкой инверторов и вторым выводом конденсатора, и диоды, включенные встречно-последовательно и подключенные к двум выводам потенциометра, (2) .

Недостатком прототипа является низкая стабильность длительности импульсов из-эа того, что при изменении скважности у него изменяются все параметры импульсной последовательности, а именно: частота, длительность импульсов и длительность пауз, в то время как на практике часто не- 4 обходимо, чтобы при изменении скважности импульсов длительность импульсов {или пауза между импульсами) оставалась постоянной.

Целью изобретения является ста- 45 билизация длительности импульсов

I при изменении скважности.

Указанная цель достигается тем, что в генераторе импульсов с регулируемой скважностью» содержащем пер- 50 вый и второй последовательно соединенные инверторы, выход второго инвертора через последовательно соединенные конденсатор и резистор подключен .ко входу первого инвертора, токоогра-55 ничивающий резистор, потенциометр, первый и второй диода, подключенные к двум выводам потейциометра, диоды

40 подключены к двум выводам потенциометра разнополярньми выводами, два других вывода диодов объединены, полученная диодно-резистивная цепь об-. щей точкой диодов и одним из выводов потенциометра подключена между общей точкой инверторов и общей точкой конденсатора и первого резистора, а токоограничивающий резистор включен в плечо с изменяемым сопротивлением диодно-резистивной цепи.

На фиг. 1,2,3,4 приведена схема генератора.

Схема содержит первый и второй инверторы 1 и 2, конденсатор 3, резистор 4, диоды 5 и 6, потенциометр 7, токоограничнвающий резистор 8, Выход первого инвертора 1 соединен со входом второго инвертора 2, анодом первого диода 5 и катодом второго диода 6. Выход второго инвертора 2 соединен с конденсатором 3, который в свою очередь соединен с токоограничивающим резистором 8 и первым резистором 4. Катод первого диода 5 соединен с одним выводом токоорганичивающего резистора 8 и одним из выводов потенциометра 7, движок которого соединен с анодом второго диода 6.

Генератор работает следующим образом.

В момент включения напряжения питания конденсатор 3 разряжен. Допустим, на выходе второго инвертора 2 напряжение равно "1", т.e. E (здесь Š— напряжение питания инверторов), тогда на его входе и выходе первого инвертора 1 напряжение равно "0", а на входе первого инвертора 1 напряжение равно "1". В этом случае конденсатор 3 начнет заряжаться выходным напряжением второго инвертора 2 через токоограничивающий резистор 8, часть потенциометра 7, диод 6 и выход первого инвертора 1.

По мере заряда конденсатора 3 напряжение на резисторе 4 и на входе первого инвертора i будет падать по экс- . поненциальному закону. Как только это напряжение достигнет порога срабатывания первого инвертора 1, инвер тор опрокинется, и на его выходе напряжение станет равно "1", которое опрокинет второй инвертор 2, и напряжение на его выходе станет равным "0", а напряжение в общей точке резисто3 11323 ра 4 и конденсатора 3 скачком изменится до отрицательного значения, примерно равно — Е/2. Начнется перезаряд конденсатора 3 выходным напряжением первого инвертора 1 через диод 5, токоограничивающий резистор 8 и выход второго инвертора 2. В это время напряжение в общей точке резистора 4 и конденсатора 3 будет расти по экспоненциальному закону. Как только zp" оно достигнет порога срабатывания первого инвертора 1, инвертор опрокинется, на его выходе напряжение станет равным "0", а на выходе второго 2 инвертора "1", а в общей точке резис- 15 тора 4 и конденсатора 3 напряжение скачком изменится до уровня Е + 0„ ) где J напряжение порога срабатывания первого инвертора 1, равное примерно Е/2. Дальше повторится процесс перезаряда конденсатора 3 выходным напряжением второго инвертора 2 через резистор 8, часть потенциометра .7, диод 6 и выход первого инвертора 1. Таким образом, длительность . gg импульсов на выходе второго инвертора 2 и длительность пауз на выходе первого инвертора 1 определяется величиной конденсатора 3, резистора 8, части резистора 7 и сопротивления диода 6 и примерно равна .

0,7С(К + Rz++ Rp) (1) где, — длительность импульсов, сек, С вЂ” емкость конденсатора 3, Ф;

Кв — величина резистора 8, Ом;

R — величина левой части потенta циометра 7, Ом, R - внутреннее сопротивление

6 диода 6 (среднее значение), Ом.

Аналогично длительность импульсов на выходе первого инвертора 1 и дли-,,тельность пауз на выходе второго ин"вертора 2 определяется как д — 0,7С (К + R ) (2) где К вЂ” внутрейнее сопротивление

) диода 5 (среднее значение), OM. Из соотношений (1) и (2) видно, что, изменяя положение движка потенциометра 7, можно изменять длитель50 ность импульсов на выходе второго инвертора 2 при постоянной длительности пауз на выходе этого инверто40 4 ра, для которого скважность импульсов и. равна отношению 6i ь, Для выхода первого — инвертора 1 скважность импульсов равна отношел с< нию — „, и здесь, изменением положеI g ния движка потенциометра 7, меняется длительность пауз при постоянной длительности импульсов.

Если оба диода 5 и 6 перевернуть, то можно получить на выходе второго инвертора 2 последовательность импульсов постоянной длительности с управляемой длительностью пауз, а на выходе нервого инвертора 1 — наоборот.

Резистор 8 можно установить с другого конца потенциометра 7, где он изображен штрихами (фиг. 1,3). Для этого случая длительность импульсов на выходе .второго инвертора 2 будет равна с. = 0,7С (К + Кц + Rg)) (3) где R — величина правой части по76 тенциометра 7, а длительность пауз будет равна

0,7 С RS + Rt + Rs)) (4) где R) — общее сопротивлейие потенциометра 7.

Если резистор 8 установить между движком потенциометра 7 и конденсатором 3, где он изображен штрихами, фиг. 1,4, то длительность импульсов на выходе второго инвертора 2 станет постоянной и равной = 0,7С (RB + R6) ) (5) а длительность пауз будет регулируемой и равной ь = 0 7С (КВ + Rgà+ К5) . (6)

По сравнена с прототипом данный генератор импульсов с регулируемой скважностью при том же количестве и качестве элементов обладает существенными преимуществами по функциональным возможностям, так как позволяет одновременно получить с одного выхода генератора последовательность импульсов с регулируемой скважностью и постоянной паузой между импульсами, а с другого выхода — последовательность импульсов с регулируемой скважностью и постоянной длительностью импульсов °

1132340

Фиг.2

Фиг З

Составитель Ю.Романовский

ТехредИ.Гергель Корректор И.Эрдейи

Редактор А.Долинич

Заказ 9804/43 Тираж 8б1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент"„ г.Ужгород, ул.Проектная, 4