Одновибратор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования прямоугольных импульсов заданной длительности, начиная с момента постугшения импульса запуска. Цель изобретения - расширение области применения устройства - достигается посредством обеспечения электронного управления длительностью .выходных импульсов, увеличения точау - 12 ности установки длительности выходных импульсов и повышения стабильности этой длительности. Для этого в одновибратор введены два операционных усилителя, инвертор и три диода . Одновибратор содержит операционные усилители 1-3, шину 4 выходных импульсов, конденсатор 5, источники 6 и 10 тока, диоды 7, 9 и 11, инвертор 8, шину управления. Высокая стабильность и точность достигнуты также за счет того,- что практически все элементы схемы работают в условиях охвата отрицательной обратной связью при высоком коэффициенте усиления операционных усилителей. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. Ъ (Л 4 4; 4 а со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1) q Н 03 K 3/284

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (1

J (21) 4140465/24-21 (22) 12.08.86 (46) 30.11.88. Бюл. Р 44 (75) В.И.Турченков (53) 621 ° 318 (088.8) ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ОДНОВИБРАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования прямоугольных импульсов заданной длительности, начиная с момента поступления импульса з апуска. Цель изобретения — расширение области применения устройствадостигается посредством обеспечения электронного управления длительностью выходных импульсов, увеличения точÄÄSUÄÄ 1441463 А1 ности установки длительности выходных импульсов и повышения стабильности этой длительности. Для этого в одновибратор введены два операционных усилителя, инвертор и три диода. Одновибратор содержит операционные усилители 1-3, шину 4 выходных импульсов, конденсатор 5, источники

6 и 10 тока, диоды 7, 9 и 11, инвертор 8, шину управления, Высокая стабильность и точность достигнуты также за счет того; что практически все элементы схемы работают в условиях охвата отрицательной обратной связью при высоком коэффициенте усиления операционных усилителей. 2 s.ï. ф-лы, 4 ил.!

441463

Изобретение о!носится к импульсной технике и предназначено для формирования прямоугольных импульсов за" данной длительности, начиная с момен- 5 та поступления импульса запуска, Цель изобретения — расширение области применения одновибратора посредством обеспечения электронного управления длительностью выходных импульсов, увеличения точности установки длительности выходных импульсов и повышения стабильности этой длительности.

На фиг.1 — 3 изображена принципи- 15 альная электрическая схема предлагаемого одновибратора; на фиг.4 — эпюры напряжений.

Одновибратор содержит операционные усилители 1-3, шину 4 входных 20 импульсов, конденсатор 5, источник 6 тока, диод 7, инвертср 8, диод 9, источник 10 тока, диод 11 и шину 12 упр авления.

Неинвертирующий вход операционно- 25

ro усилителя 1 соединен с шиной 4 входных импульсов, а инвертирующий вход — с выводом конденсатора 5, и через источник 6 тока — с общей шиной, а также через диод -. со своим 30 выходом, который соединен с входом инвертора 8, выход которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 2, инвертирующий вход которого соединен с вторым выводом конденсатора 5, с инвертирующим входом операционного усилителя

3, с источником 10 тока и с вторым диодом 1! выход операционного усилителя 2 соединен с диодом 9. 40

Выходной сигнал может быть снят с выхода усилителя 1 либо с выхода усилителя 2, неинвертирующий вход усилителя 3 соединен с шиной 12 упр авл ения . 45

На фиг.2 приведен пример выполнения инвертора 8, который может содержать транзистор 13, диод 15, ком-, пенсирующий падение напряжения на насыщенном транзисторе 13, и резисторы 14-16, причем резистор 14 соединен между источником 17 напряжения пита> ния и коллектором транзистора 3, резистор 15 соединен с входом инвертора и с базой транзистора 13,. резистор 16 соединен с общей шиной и через диод 18 — с коллектором транзистора 13.

I!a фиг.3 показаны примеры выполнения источников 6 и 10 тока, В варианте а к источнику 19 напряжения подключен резистор 20, определяющий своим сопротивлением величину тока на шине 21, являющейся выходом источников б и 10 тока.

В варианте S показана шина 22, которая может быть подсоединена к источнику 19 напряжения или к выходу операционного усилителя 2, транзистор 23 через резистор 25 соединен эмиттером с шиной 22, через резистор

26 базой соединен с общей шиной и через диод 24 соединен с шиной 22, коллектор транзистора 22 через диод

27 соединен с шиной 21.

Одновибратор работает следующим образом.

Лри отсутствии входных импульсов на шине 4 напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя

1 равно нулю, на выходе усилителя 1 напряжение отрицательной полярности, равное по величине падению напряжения на диоде 7. На выходе инвертора 8 высокий уровень напряжения положительной полярности. На выходе усилителя 2 — напряжение положительной полярности, которое смещает диод 9 в обратном направлении. Зто напряжение может быть источником питания для источника 10 тока (пунктирная линия на фиг.1), Источник 10 тока может быть выбран управляемым как от внешнего источника напряжения, так и от напряжения на шине 12, но с включением инвертора 28, Это позволяет при увеличении напряжения на шине 12 уменьшать ток 10 источника, что расширяет диапазон управления длительностью выходных импульсов, Ток от источника 10 тока протекает через диоды 9 и 11 на выход усилителей 2 и 3. Величина напряжения на верхней обкладке конденсатора

5 равна величине напряжения на шине 12.

В момент появления импульса положительной полярности на шине 4 формируется напряжение положительной полярности на выходе усилителя 2 и напряжение, равное нулю, на выходе инвертора 8, Напряжение на выходе усилителя 2 отрицательной полярности через диод

9 прикладывается к верхней обкладке конденсатора 5. В связи с этим напря1441463 жение на верхней обкладке конденсатора 5 скачком снижается до напряжения на неинвертирующем входе усилителя 2.

Напряжение на конденсаторе 5 мгновенно измениться не может, поэтому на нижней обкладке конденсатора образу1 ется напряжение отрицательной полярности, величина которого равна величине напряжения на шине 12. Кап- 1р ряжением отрицательной полярности с конденсатора 5 операционный усилитель удерживается в указанном состоянии и после прекращения воздействия с шины 4. На выходе усилителя 1 напряжение положительной полярности, которое через диод 7 прикладывается к конденсатору 5. Этим напряжением конденсатор 5 разряжается через источник 6 тока. Когда конденсатор 5 пол- 2р костью разрядится, усилитель 1 возвращается в исходное состояние, при котором на его выходе устанавливает-. ся нулевое напряжение, а с выхода инвертора 8 и усилителя 2 напряжение 25 становится положительным.

Конденсатор 5 начнет вновь заряжаться до уровня напряжения на шине 12. Далее процессы в одновибраторе повторяются. Длительность выход- Зр ного импульса складывается из времени заряда конденсатора 5 и его времени разряда, что увеличивает коэффициент использования конденсатора 5.

После того, как конденсатор 5 зарядился, одновибратор готов к повторному запуску, изменяя величину постоянного напряжения на шине 12 можно изменять длительность импуль- 4р сов. Чем больше напряжение на шине

12, тем больше длительность выходного импульса.

При напряжении на шине 12, равным нулю, на выходе одновибратора импуль- 45 сы не формируются.

На фиг.4 приведены эпюры напряже1 ний при изменении напряжения управления от нуля до максимальной величины и непрерывном поступлении им- 5р пульсо,в U „.

1. Одновибратор, содержа1ций конденсатор, выводы которого соединены с общей шиной через соответствующий источник тока, и операционный усилитель, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования, в него дополнительно введены два операционных усилителя, инвертор и три диода, включенные между выходами и инверсными входами соответствующих операционных усилителей, инверсные входы дополнительных операционных усилителей соедине" ны с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с инверсным входом основного операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с входной шиной, а выход через инвертор — с инвертирующим входом первого дополнительного усилителя, неинвертирующий вход

Высокая стабильность и точность достигнута за счет того, что в пред- лагаемом одновибраторе практически все элементы работают в условиях их охвата отрицательной обратной связью при высоком усилении операционных усилителей 1-3, Источник 10 тока можно использовать как управляемым, так и не управляемым.

Если использовать источник 10 тока управляемым и вход управления соединить с выходом усилителя 2 (пунк- тирная линия на фиг.1), то одновибр атор получает ся более э нергетически выгодным,т.е. ток от источника 10 тока подается только в моменты времени, когда необходимо заряжать конденсатор, когда же он разряжается, ток от источника 10 тока отсутствует.

Если использовать источник 10 тока управляемым и сделать зависимость величины выходного тока обратно пропорциональной величине на его шине управления и соединить шину 29 управления источника 10 с шиной 12, (пунктирная линия на фиг.1), то при увеличении напряжения на шине 12 уменьшается ток от источника 10, что приводит к более резкой зависимости длительности выходного импульса. от величины постоянного напряжения на шине 12, т.е. увеличивается диапазон регулировки длительности выходного импул ь с а..

Минимальная длительность входных импульсов U „ñîñòàâëÿåò ту минимальную длительность, которая допустима для операционных усилителей для их перевода из одного состояния в противоо пол ожно е.

Формул а изобретения

1441463 второго дополнительного операционного усилителя соединен с шиной управления.

2. 0дновибратор по и.1, о т л ич а в шийся тем, что источник тока выполнен управляемым, управляющий вход которого соединен с выходом первого дополиительного операционного усилителя.

3. Одновибратор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что источник тока выполнен управляемым, управляющий вход которого соединен с шиной управления.

144!463

Составитель Г. Крапива

Техред М.Дцдцк

Корректор С.Шекмар

Редактор А.Ревин

Заказ 6295/56

Тираж 929 Подписное

ВПИИПИ 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