Формирователь прямоугольных импульсов из напряжения сети

 

Изобретение может быть использовано в устройствах формирования импульсов синхронизации для телетайпных аппаратов, работающих от сети переменного тока. Изобретение позволяет увеличить крутизну фронтов генерируемых импульсов и повысить их фазовую стабильность. Для зтого в предлагаемый формирователь дополнительно введены катушка 6 индуктивности, стабилитрон 7, второй инвертор 8 и трансформатор 9. Устройство также содержит делитель 1 напряжения на резисто pax, первьй инвертор 2, конденсатор 11, диод 12 и резисторы. В предложенном формирователе, по сравнению с известным, крутизна прямоугольных импульсов , сформированных из напряжения сети, увеличена примерно в три раза, а фазовая стабильность повышена в пять раз. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

ИЕ (И) 5п 4 Н 03 К 5/01, Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4055917/24-21 (22) 14.04.86 (46) 23.03.88. Бюл. У 11 (72) И.В.Честнова (53) 62 1,373,(088,8) (56) Фолкенберри Л. Применение опера ционных усилителей и линейных ИС—

М.: Мир, 1985, с.345-348, рис.11.3а.

Авторское свидетельство СССР

У 1198687, кл. Н 02 М 1/08, 1985. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ mПУЛЬСОВ ИЗ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах формирования импульсов синхронизации для телетайпных аппаратов, работающих от сети переменного тока. Изобретение позволяет увеличить крутизну фронтов генерируемых импульсов и повысить их фазовую стабильность. Для этого в предлагаемый формирователь дополнительно введены катушка 6 индуктивности, ста- бипитрон 7, второй инвертор 8 и трансформатор 9. Устройство также содержит делитель 1 напряжения на резисторах, первый инвертор 2, конденсатор

11, диод 12 и резисторы. В предложенном формирователе, по сравнению с известным, крутизна прямоугольных импульсов, сформированных из напряжения сети, увеличена примерно в три раза, а фазовая стабильность повьппена в пять раз ° 1 з.п. ф-лы, 1 ил. I 383464

-- = R ° СЗг. с - u >

1 где

Ц длительность фронта импульса; индуктивность катушки индуктинности; 55 сопротивление второго рези-. стора делителя; сопротивление резистора 3; емкость конденсатора 4.

С

Изобретение относится к импульсной ,технике, а именно к устройствам фор мирования и преобразования импульсов прямоугольной формы и может быть использовано в устройствах формирования импульсов синхронизации для телетайпных аппаратов, работающих от сети переменного тока.

При синхронизации аппаратов от ,,сети переменного тока возрастает их

,помехозащищенность и надежность ра:,боты по сравнению с аналогичными ап :,паратами с независимой синхрониза цией, однако при этом возникает не- 15 обходимость в обеспечении жесткой фаэовой стабильности синхроимпульсон

:и высокой крутизны их фронтов.

Цель изобретения -- увеличение

:крутизны фронтон импульсон .и повыше- 20

:ние фаэовой стабильности импульсов„

На чертеже изображена электричес- кая принципиальная схема устройства, Формирователь прямоугольных им пульсов из напряжения сети содержит делитель 1 напряжения на первом и втором резисторах, первый инвертор 2, .вход которого соединен с первым выво;дом третьего резистора 3, конденса, тор 4, источник 5 напряжения сети, 30 катушку 6 индуктивности, стабилитрон !, 7, второй инвертор 8„ трансформатор

9, первичная обмотка которого подключена к источнику 5 напряжения сети, первый вывод вторичной обмотки соединен с. общей шиной, а второй подключен к первому входу делителя 1 напряжения, выход которого соединен через катод-анод стабилитрона 7 с общей шиной, а второй вход через катуш- 40 ку 6 индуктивности - с входом первого инвертора 2, выход которого подключен через второй инвертор 8 к выходной шине 10, которая соединена с втоS рым выводом .третьего резистора 3, шунтированного конденсатором 4, причем параметры катушки индуктивности выбраны из соотношения

Шины питания инверторов 2 и 8 подключены к первой обкладке дополнительного конденсатора 11 и катоду диода 12,. анод которого соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора 9.

Формирователь работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение источника 5 преобразуется в напряжение трапецеидальной формы с помощью делителя 1 и катушки 7 индуктивности.

При этом отрицательный полупериод синусоиды срезается на уровне 0,7.В прямым сопротивлением стабилитрона

7, а положительная волна ограничивается на уровне порога стабилизации который выбирается несколько меньшим питающего напряжения иннерторов, Сформированное трапецеидальное напряжение поступает на вход первого инвертора 2. Инвертор 2 срабатывает

/ в момент достижения входным сигналом его порога срабатывания как в положительную, так и в отрицательную стороны с учетом ширины зоны гистереэиса, обусловленной положительной обратной связью. Инвертор 2 переворачивает фазу входного сигнала на о

180 и сокращает длительность фронтов, приближая сигнал к прямоугольной форме. После первого инвертора 2 срабатывает второй инвертор 8, еще раз о переворачивая фазу на 180, и вступает в действие цепочка обратной связи на конденсаторе 4 и резисторе 3, которая оказывается положительной, поскольку суммарный фазовый сдвиг сигнала от выхода до входа составляо ет. 360 . Положительная обратная связь в первый момент опрокидывания форсируется, поскольку сопротивление R конденсатора 4 для фронта импульса очень мало, а сопротивление R< катушки 6 индуктивности, наоборот, очень велико. В результате форсирования обратной связи коэффициент усиления каскадно включенных инверторов 2 и 8 резко возрастает и соответственно возрастает крутизна фронта импульса, Через короткий интервал времени t> действие форсирования исчезает и коэффициент обратной связи восстанавливает исходное значение, определяемое отношением R

13834б4

ВНИИПИ Заказ 1299/53 Тираж 928 Подписное

Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Если во время работы схемы изменилось напряжение сети, то это вызывает пропорциональное изменение питающего напряжения инверторов 2 и 8 благодаря тому, что они питаются через выпрямитель на конденсаторе 11 и диоде 12 от напряжения питающей сети, пониженного трансформатора 9. При этом порог срабатывания инверторов 10 2 я 8 в силу их свойств также изменяется пропорционально напряжению сети, В результате происходит полная взаимная компенсация изменения крутизны входного сигнала и порога срабатыва- 15 ния, а фаза сформированного сигнала остается постоянной. Таким образом, обеспечивается высокая фазовая стабильность данного формирователя синхроимпульсов. 20

Положительный эффект от использования предлагаемого формирователя по сравнению с известным заключается в увеличении крутизны прямоугольных импульсов, сформированных иэ напряжения25 сети, в 3 раза и повышении их фаэовой стабильности в 5 раэ.

Если в известном формирователе крутизна фронтов импульсов составляет 300 нс, то в предлагаемом при той 3{} же элементной базе она равна 100 нс.

Соответственно фазовая нестабильность импульсов при колебаниях напряжения в сети +10X составляет у известного о формирователя 4,5, у предлагаемо о

ro -0,9

Эти преимущества позволяют в целом повысить надежность работы устройств, для синхронизации которых предназначены формирователи. В частности, значительно увеличивается безотказность работы телетайпных аппаратов, управляемых с помощью предлагаемых формирователей, за счет обеспечения достаточно точной синхрони- 45 зации.

Формула изобретения

1. Формирователь прямоугольных им-. пульсов иэ напряжения сети, содержа- 50 щий делитель напряжения, на первом и втором резисторе, первые инвертор, вход которого соединен с первым выводом третьего резистора, конденсатор, источник напряжения сети, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения крутизны фронтов импульсов, в него введены катушки индуктивности, стабилитрон, второй инвертор и трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения сети, первый вывод вторичной обмотки соединен с общей шиной, а второй подключен к первому входу делителя напряжения, выход которого соединен через катод-анод стабилитрона с общей шиной, а второй вход через катушку индуктивности— с входом первого инвертора, выход которого подключен через второй инвертор к выходной шине, которая соединена с вторым выводом третьего резистора, шунтированного конденсатором, шины питания инверторов подключены к первой обкладке дополнительного конденсатора и катоду диода, анод которого соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора, причем параметры катушки индуктивности выбраны из соотношения

Ь р с И

= R C=3t

L где tö — длительность фронта импульса; — индуктивность катушки индуктивности;

R — сопротивление второго резис1, тора делителя;

R — сопротивление резистора;

С вЂ” емкость конденсатора.

2. Формирователь по и.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения фазовой стабильности импульса, в нем шины питания инверторов подключены к первой обкладке дополнительного конденсатора и катоду диода, анод которого соединен с вто рым выводом вторичной -обмотки трансформатора °