Генератор пилообразного напряжения

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано , например, в устройствах автоматики . Цель изобретения - повьппение КПД, достигается использованием в качестве транзистора 3 многоколлекторного транзистора. Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, вьшолненный на транзисторах 2 и 3, эмиттеры которых объединены и подключены к выходу источника тока 4, коллекторы соединены через повторитель тока 5с общей шиной устройства.База транзистора 2 соединена через резистор 6 с общей шиной, с которой соединен также эмиттер ключевого транзистора 7. Коллектор этого транзистора подключен к потенциальной обкладке конденсатора 8, соединенной с базой транзистора 3. В данном устройстве обеспечивается повьппение КПД примерно в 2 раза. 1 ил. С SS (Л iNd со 00 ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1238214 (51) 4 Н 03 К 4/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

d ! )

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3736906/24-21 (22) 04. 05. 84 (46) 15..06.86. Бюл. 11 22 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.И.Анисимов, М.В,Капитонов, E.È.Старченко и Н.И.Ясюкевич (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1166282,кл. Н 03 К 4/50,06,04.83.

Авторское свидетельство СССР

В 1018208, кл. Н 03 К 4/50,14.01.82. (54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Иожет быть использовано,например, в устройствах автоматики. Цель изобретения — повышение

КПД, достигается использованием в качестве транзистора 3 многоколлекторного транзистора. Устройство содержит дифференциальный усилитель

1, выполненный на транзисторах 2 и 3, эмиттеры которых объединены и подключены к выходу источника тока 4, кол» лекторы соединены через повторитель тока 5 с общей шиной устройства.База транзистора 2 соединена через резистор 6 с общей шиной, с которой соединен также эмиттер ключевого транзистора 7. Коллектор этого транзистора подключен к потенциальной обкладке конденсатора 8, соединенной с базой транзистора 3. В данном устройстве обеспечивается повышение

КПД примерно в 2 раза. 1 ил.

4 123.82

Изобретение относится к. импульсной технике и может быть использовано например в устройствах автоматики, Целью изобретения является повышение КПД.

На чертеже приведена принципиапьная электрическая схема устройства.

Устройство содержит дифференциальньгй усилитель 1, выполненный например, на основе первого и второго транзисторов 2 и 3 эмиттеры которых объединены и подключены к выходу источника 4 тока, коллекторы соединены через повторитель 5 тока с общей шиной устройства, причем база первого транзистора 2 соединена через резистор 6 с общей шиной устройства, эмиттер ключевого транзистора 7 соединен с общей шиной устройства, коллектор — с потенциальной обкладкой конденсатора 8, соединенной с базой второго транзистора 3, второй транзистор 3 выполнен многоколлекторным, второй коллектор которого соединен с потенциальной обкладкой конденсатора 8, третий коллектор — с базой первого транзистора 2 дифференциального усилителя 1.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени конденсатор 8 разряжен, поэтому в базовой цепи транзистора 3 появляется ток, транзистор 3 начинает открываться и ток его первого коллектора вызывает заряд конденсатора 8, а ток его третьего коллектора — приращение напряжения на резисторе 6, что в свою очередь вызывает запирание первого транзистора 2 и транзистора 7. Современная интегральная технология позволяет проектировать многоколлекторные р -л- - транзисто-ры в одном кармане, практически не увеличивая площадь занимаемую на кристалле. Коллекторные токи в таких

45 транзисторах пропорциональны площадям, эанимаемья коллекторными слоями транзисторов, а отношение токов может выбираться с достаточной степенью точности.

Ток заряда конденсатора (I ) определяется выражением

I3 mI где m — коэффициент показывающий, какая часть тока практически протекает через транзистор 3 для заряда конденсатора 8:

I — ток источника 4 тока.

14 2

Мощность потребляемая за время заряда {С,) определяется выражени-. ем

Р . = 2EI где Т вЂ” период следования импульсов генератора.

Напряжение на потенциональной обкладке конденсатора 8 в этом случае нарастает по линейному закону.

Как только. напряжение на конденсаторе 8 превысит напряжение

П = I, R6 (1-m), где К6 — значение сопротивления R6 появляется базовый ток транзистора

2.В цепи коллектора транзистора 2 появляется ток, что вызывает уменьшение тока коллектора транзистора 3, а следовательно, уменьшение падения напряжения на резисторе 6 и еще большее отпирание транзистора 2. Транзистор 3 полностью закрывается и весь ток Ia начинает протекать через транзистор 2. Транзистор 7 открывается и конденсатор 8 начинает разряжаться по экспоненциальному закону. В это время падение напряжения на резисторе

6 обуславливается протеканием базового тока транзистора 2 и становится равным

0 1 — К6 ь где P, — статический коэффициент передачи по току транзистора 2 в схеме с общим эмиттером. В этом режиме т.е. в режиме разряда, потребляемая мощность Р,„, становится равной

P Ð = 2I Е и /Т где t — время разряда конденсатора 8.

Потребляемая за период мощность

Р,„P,„и

Р,„ 2Е I, 2EI . (1)

Выбирая Р и m,óñòàíàâëèâàþò U >

) 0 и тогда напряжение 0 определяет нижний уровень переключения транзисторов 2 и 3 дифференциального усилителя 1.

Как только напряжение на конденсаторе 8 в процессе разряда становится ниже напряжения U падение нап6

2E (I. + I., ) tç, опт Т

2Е (Io+КХ ) t

os f где I,I — токи протекающие через

1 элемент и резистор в период разряда конденсатора известного устройства.

Потребляемая за период схемой известного устройства мощность (Р „ ) определяется выражением (2) Составитель А.Горбачев

Редактор Л.Повхан Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 3302(56 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12382 ряжения на резисторе 6 увеличивается транзистор 2, а значит и транзистор

2 закрываются открываются транзисторы 3 в процессе заряда конденсатора

8 повторяется.

Записывают выра ение для потреб-. ляемой эа время заряда мощности

Р „ по схеме известного устройства где I, — ток, потребляемь1й дифференциальным усилителем по схеме известного устройства; I — ток генератора тока по схеме. известного устройства.

Мощность потребляемая известным устройством за время разряда конденсатора (Р „ ), равна: где КТ вЂ” ток протекающий через генератор тока в период режима разряда конденсатора; К - коэффициент, характеризукщий отношение токов, протека-.

1шцих в период заряда конденсатора через резистор и элемент разряда из.вестного устройства

К

I7 з

14 4

Находят соотношение потребляемых эа период мощностей известного и предлагаемого ГПН

2((3o о, (î KJ )fpl

Р, 2 3o TE

Если выразить соотношения Т /Х

t /Ò и С /Т через скважность Я, то выражение (3) преобразуется

3, Q1 (Q -il

А =1 " К вЂ” (4)

Э, Q Я

Для реальных значений g»1 и к -"1 A =2.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить ИЩ примерно в 2 раза.

Формула изобретения

Генератор пилообразного напряже« ния, содержащий дифференциальный усилитель, состоящий из первого и второго транзисторов, эмиттеры которых подключены к выходу источника тока дифференциального усилителя, коллекторы первого и первый коллектор второго через повторитель тока диффе» ренциального усилителя соединены с общей шиной устройства, причем база первого транзистора дифференциального усилителя соединена через первый резистор с общей шиной устройства, эмиттер ключевого транзистора соединен с общей шиной устройства, коллектор — с потенциальной обкладкой конденсатора и с базой второго транзистора дифференциального усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения КЦЦ, второй .транзистор дифференциального усилителя выполнен многоколлекторкым, второй коллектор которого соединен с.потенциальной обкладкой конденсатора, третий коллектор — с базой первого транзистора дифференциального усилителя.