Генератор пилообразного тока

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может Ъыть использ.овано при построении развертывающих устройств . Целью изобретения является увеличение размаха пилообразного тока. Для этого в устройство, содер-. жащее входной делитель 1 импульсов напряжения с выходами 3,5,7,8, управляемые ключи 4,6,8,10, индуктивную нагрузку 13, конденсатор 12, шины: 2 источника синхроимпульсов, 11 и 14 первого и второго источников питания, введены новые связи. А с целью уменьшения нелинейных искажений пилообразного тока введены усилитель 16, пилообразного напряжения (ПИ), генератор 15 пилообразного напряжения. Усили (Л Фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Н 03 К 4 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3837547/24-21 (22) 04.01.85 (46) 30.09.86. Бюл. Ф 36 (72) Ю.И. Барсуков и А.M. Лицкевич (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1001450, кл. Н 03 К 4/60, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1221718, кл, Н 03 K 4/60, 1984. (54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО ТОКА (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано при построении развертывающих уст„„SU„„1261088 ройств. Целью изобретения является увеличение размаха пилообразного тока. Для этого в устройство, содер-. жащее входной делитель 1 импульсов напряжения с выходами 3,5,7,8, управляемые ключи 4,6,8,10, индуктивную нагрузку 13, конденсатор 12, шины: 2 источника синхроимпульсов, 11 и 14 первого и второго источников питания, введены новые связи.. А с целью уменьшения нелинейных искажений пилообразного тока введены усилитель 16, пило" образного напряжения (ПН), генератор

15 пилообразного напряжения. Усили126 1.088 тель 16 ПН построен на транзисторах

43,44,45,46,4?, усилительном элементе 48, резисторах 49-58, конденсато" рах 59,60. При снижении величины напряжения второго источника и уменьшении размаха пилообразного напряжения воздействие второго источника

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, при построении развертывающих устройств.

Целью изобретения является повышение КПД тока, увеличение размаха пилообразного тока и уменьшение нелинейных искажений.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; 10 на фиг. 2 — то же, с подключением усилителя пилообразного напряжения; на фиг. 3 — эпюры, поясняющие работу устройства.

Генератор пилообразного тока содержит входной усилитель 1 импульсов напряжения, вход которого соединен с шиной 2 источника синхроимпульсов, первый выход 3 — с управляющим входом первого управляемого ключа 4 второй выход 5 — с управляющим входом второго управляемого ключа 6, третий выход 7 — с управляющим входом третьего управляемого ключа 8, четвертый выход 9 — с управляющим входом четвер- 5 того управляемого ключа 10, выход первого управляемого ключа 4 соединен с шиной 11 первого источника питания, вход — с первой обкладкой конденсатора 12 и с входом второго управляемого ЗО ключа 6, выход которого соединен с выходом третьего управляемого ключа

8, вход которого соединен с входом четвертого управляемого ключа 10 и с первым выводом индуктивной нагруз- 35 ки 13, второй вывод которой соединен с второй обкладкой конденсатора 12, шину 14 второго источника питания, выход четвертого управляемого ключа

10 соединен с выходом первого управ- 4 ляемого ключа 4, а шина 14 второго источника питания соединена с выи пилообразного напряжения на работу устройства может быть совсем прекращено. В этом случае генератор может рассматриваться как устройство без второго источника питания, а также без генератора и усилителя ПН.1 з.п. ф-лы, 3 ил. ходом второго управляемого ключа 6 и входом питания усилителя 1 импульсов напряжения.

Кроме того„ устройство содержит генератор 15 пилообразного напряжения, выход которого соединен с входом усилителя 16 пилообразного напряжения, выход которого включен между шиной

14 второго источника питания и выходом второго управляемого ключа 6, а вход генератора 15 пилообразного напряжения соединен с шиной 2 источника синхроимпульсов. .Входной усилитель 1 построен на транзисторах 17, 18 и 19, резисторах

20-28, конденсаторах 29-34 первый управляемый ключ 4 построен на транзисторе 35 и диоде 36, второй управляемый ключ 6 — на транзисторе 37 и диоде 38, третий управляемый ключ 8 на транзисторе 39 и диоде 40, четвертый управляемый ключ 10 — на транзисторе 41 и диоде 42, усилитель 16 пилообразного напряжения — на транзисторах 43-47, усилительном элементе

48, резисторах 49-58, конденсаторах

59,60.

Генератор пилообразного тока работает следующим образом.

Подаваемые на вход входного усилителя 1 импульсов напряжения синхроимпульсы Ocw, (фиг.3,а) усиливаются этим усилителем до такого уровня мощности, что появляющиеся на его выходах 5 и 9 импульсы (фиг. 3, б,в) обеспечивают надежное отпирание (насыщение) транзисторов 37 и 41 транзисторных ключей во время прямого хода развертки, а также запирания этих транзисторов во время обрат-, ного хода (фиг. З,r). В то же время появляющиеся на выходах 3 и 7

1261088 усилителя 1 импульсы (фиг. 3, б, в) запирают транзисторы 35 и 39 транзисторных ключей во время прямого хода развертки и отпирают их во время обратного хода {фиг.З,д). 5

При отпертых транзисторе 37 и диоде 38, а также транзисторе 41 и диоде 42 (фиг.З,г, прямой ход развертки) цепь из последовательно соединенных индуктивной нагрузки 13 и конденсатора 12 подключается к последовательно соединенным первого источника питания и второго источника напряжения. К индуктивной нагрузке оказывается приложенным напряжение (фиг.Ç,е),. равное разности напряжений первого источника питания с вторым источником и образованного на конденсаторе 12 (фиг.З,ж) в течение нескольких первых периодов развертки после включения генератора ° Под действием этого напряжения ток в ключах 6 и 10 (фиг.З,и), а также в нагрузке 13 (фиг.Ç.,к) изменяется по закону, близкому к линейному, снача- 5 ла протекая через диоды 38 и 42 и уменьшаясь до нуля, а затем, изменив направление на обратное, течет через транзисторы 37 и 41 и увеличивается.

В течение прямого хода напряжение на З0 разделительном конденсаторе 12 увеличивается (фиг.З,ж).

При отпертых транзисторе 35 и диоде 36, а также транзисторе 39 и диоде 40 (фиг., 3, д, обратный ход 35 развертки) цепь из последовательно соединенных индуктивной нагрузки 13 и конденсатора 12 опять подключается к последовательно соединенным первому и второму источникам питания. Од- 40 нако полярность напряжения, подключаемая к этой цепи во время, обратного хода, противоположна полярности напряжения, прикладываемого к ней во время прямого хода, Поэтому к индук- l5 тивной нагрузке 13 во время обратного хода оказывается приложенной не разность, а сумма напряжений первого источника с вторым источником питания и образованного на конденсаторе 50

12 (фиг,З,е). Под действием суммы этих напряжений ток в ключах 4 и 8 (фиг.3 л), а также в индуктивной нагрузке 13 (фиг. З,к) сначала уменьшается до нуля, протекая через диоды 55

36 и 40, а затем, изменив направление на обратное, начинает протекать через транзисторы 35 и 39 и увеличиваться, изменяясь, как и во время прямого хода, по экспоненциальному закону. Напряжение на кон денсаторе 12 эа время обратного хо— да уменьшается (по абсолютной величине) на ту величину, на которую оно увеличилось за время прямого хода развертки (фиг,Ç,ж), В случае выполнения входного усилителя 1 импульсов напряжения в виде,: приведенном на фиг. 1, он работает следующим образом.

Под воздействием поступающих на его вход синхроимпульсов транзистор

17 отпирается, отпирается также и фазопереворачивающий транзистор 19, а соединенный своим входом управления с коллекторной нагрузкой резистором 20 этого транзистора выходной транзистор 18 запирается. Импульсы, снимаемые с Yoëëåêòîðíûõ нагрузок выходных транзисторов 17, 18> поступают через цепи из параллельно соединенных резистора 23, конденса- тора 29 и резистора 24, конденсатора

30 на разделительные цепочки конденсатор 31 — резистор 25, конденсатор

32 — резистор 26, конденсатор 34 . резистор 28 и конденсатор 33 — резистор 27, соединенные с выходами

3,5,7 и 9 усилителя

Дпя уменьшения нелинейных искажений отклоняющего тока, обусловленных наличием активных сопротивлений в цепи индуктивной нагрузки и имеющих экспоненциальный характер, выход ключа 6 h --P-n-проводимости и выход ключа 8 с транзистором -p-a-проводимости 41 могут быть подключены к шине 14 второго источника питания не непосредственно, а через выходное сопротивление усилителя 16 .пилообразно"

ro напряжения (фиг.2); на вход усилителя 16 поступает пилообразное напряжение, сформированное генератором 15 пилообразного напряжения (фиг.Ç,м).

Благодаря такому подключению выводов ключей 6 и 8.к усилителю 16 и шине

14 второго источника питания последовательно к индуктивной нагрузке 13 оказывается подсоединенным источник пилообразного напряжения. Вследствие воздействия этого напряжения нелинейные искажения отклоняющего тока экспоненциального характера устраняются, и ток в транзисторных ,ключах 4,8,6,10 и в индуктивной нагрузке 13 приобретает прямолинейную

I 261088 форму (фиг.3, и,к,л, штриховые линии) .

Усилитель 16 пилообразного «;апряжения работает следующим образом.

Подаваемое на вход усилителя 16 пилообразное напряжение усиливается„

Усилитель 16, охвачен отрицательной обратной связью па напряжению, осуществленной путем подачи напряжения с эмиттеров выходных транзисторов

43,44, т.е. с выхода усилителя 6, через резистор 50 обратной связи на инвертирующий вход .усилительного элемента 48 или, что та же самое, на вход самого усилителя 16. Влага.даря такой обратной связи существенно снижается выходное сопротивление усилителя 16, и ано практически:.-:е влияет на форму тока, протекающего в индуктивной нагрузке 13. Постоян-ное напряжение, снимаемое с резистора 54, подается через резистор 52. на неинвертирующий вход усилительно-. го элемента 48. Возникающее вследствие этого на эмиттерах выхадньгх тран25 зистаров 43,44 постоянное напряжение оказывается приложенным к индуктивной нагрузке 13 последовательно < пипообраэным напряжением усиливаемь«м усилителем 16.

Ф

ЗО

При снижении величины напряя;ения второго источника и уменьшения размаха пилообразного чапряжения воздействие второго источника «-; пилообраз-. ного напряжения на рабату устрой- ЗБ ства ослаблено «« даже может быть совсем прекращено. В этом случае енератор может рассматризат«-ся как устройство без второго ис" а=. ника питания, а также без генератора и уси- + « лителя пилообразного ««апр «жен««я.

Формула изобрстения

1. Генератор пилообразного - ака, содержащий входной уси««итель импу «ьсов напряжения, вход которого соепинен с шиной источника синхраимпульсов, первый выход - с управляюшим входам первого управляемого клю-«а, второй íь«хал — с управляющим входам второго упразляемага ключа, таетий выход — с ° пазвляюгим зхапо. < третг его управляемага клю а, четвертый выход -- с управляю««л««входам четвертого управляемого ключе, выход первого управляемого ключа соединен c: шиной первого источника питанчя, вход с пя з .!й а 3« :падкой еа«п«е«са тора и с в.,-;адаь". второго управляе -а— га я«ю -:а. выход .- .атазс. О ."аепенен с вь . -::.адам т .:-«г -.< «,....;л;--....-..".зпя;,«ог," -;г; «.Бхад KQTG 3 0ÃQ с аед. .;,i-: Рк . зха „=а;,« t e".",ерт ага «гт«ревг«я ее. аго ключа и " и, зы выводам индуктивной нагрузки„зтарай

:-:ь««ад которой . оединен с второй обкладкой койде=-;: ".топ», " шину то-„.а а источника I«B < ения с T л «i "1 я ю шийся:.ем, чта,, с целью повыле— ния КПД така., выход четверто-о упразляемога ключа соединен с выходам первого управляемого ключа. а шина второго источника питания соединена с выходом второго управляемого ключа и с входом питания входного усилителя импульсов напряжения.

2 ° Генератор па и. 1, а т л и ч а«с шийся тем, что„ с целью уменьшения нелинеиньгх искажений пилаабра"-ного тока, в нега введеч усилитель пилообразного напряжения и генератор пилообразного напряжения. выход которого соединен с входом усилителя пилоабра."::нага напряжения, выход которого включен между шиной второго источника питания и выходом второго у««равляемага ключа а вход генератора пилообразного напряжения саеди—

I! ен с шиной источника си««храимпульсав, причем размах пилообразного напряжения на выходе усилителя пилообразного наг«ряжения равен произведению размаха пилообразного тока на выходе устройства HB. величину суммарного сопротивления, зкпюченнога последовательна с индуктивной нагрузкой °

1261088 д

0 к и и

Составитель А. Горбачев

Техред Х. Ходакич

Корректор О. Луговая

Редактор Н. Швьдкая

Подписное

Заказ 5243/56 Тирам 81б

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Уигород, ул. Проектная, 4