Генератор импульсов

 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для фокусирования импульсов стабильной частоты в цифровых мультиметрах с автономным питанием, электронных счетчиках электрической энергии, цифровых частотомерах и частотно-временных импульсных преобразователях. Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия и снижение потребляемой мощности устройства в широком диапазоне питающего напряжения. Для достижения этой цели в устройство дополнительно введены третий конденсатор и два биполярных транзистора различных типов проводимости. В предложенном генераторе обеспечивается относительное уменьшение потребляемой мощности в 1,5-2 раза при малом напряжении питания и в 8-15 раз при большом напряжении питания по сравнению с известными аналогичными генераторами. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„„1473070 А1 (50 4 Н 03 К 3/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.ю й

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4295795/24-21 (22) 24. 08. 87 (46) 15.04.89. Бюп, Р 14 (71) Производственное объединение Квант", r. Невинномысск (72) Б.P.Èâàíîâ и И.В.Сорокин (53) 621.374.5 (088.8) (56) Формирователи и генераторы на микросхемах структуры КМДП. — Радио.

1985, Р 8, с. 32, рис. 10-11.

Richard Klein. Integrierte Zahlerschaltung U125D. — Radio, fernsehen, Elektronik, 1986, 11 - 7, s. 760, fig. 3. (54) ГЕНЕРАТОР ИИ1УЛЬСОВ (57) .Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для фокусирования импульсов стабильной частоты в цифро1

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для формирования импульсов стабильной частоты в циф †. ровых мультиметрах с автономным питанием, электронных счетчиках электрической энергии, цифровых частотомерах и частотно-временных импульсных лреобразователях.

Цель изобретения — повышение КЩ и снижение потребляемой мощности устройства в широком диапазоне питающего напряжения.

На фиг.1 показана схема генератора импульсов; на фиг.2 — временные диаграммы его работы. вых мультиметрах с автономным питанием, электронных счетчиках электрической энергии, цифровы".... частотомерах и частотно-временных импульсных преобразователях, Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия и снижение потребляемой мощности устройства в широком диапазоне питающего напряжения ° Для достижения этой цели в генератор дополнительно введены третий конденсатор и два биполярных транзистора различных типов проводимости. Е предложенном генераторе обеспечи зается относительное уменьшение потребляемой мощности в 1,5-2 раза при малом напряжении питания и в 8-15 раз при большом напряжении питания по сравнению с известными аналогичными генераторами. 2 ил.

Генератор импульсов содержит би- Д полярный транзистор 1 р-п-р-типа про ф ) водимости и биполярный транзистор 2 п-р-и-типа проводимости, эмиттеры ко- 1 торых подключены соответственно к положительной и общей шинам источника питания. Коллекторы транзисторов

1 и 2 подключены к входу первого логического инвертора 3 на К1 ДП-тран-. зисторах, выход которого через второй логический инвертор 4 на КМДПтранзисторах и резисторы 5 и б соеди— нен соответственно с базами транзисторов 1 и 2. Выход инвертора 3 через конденсатор 7 переменной емкости подключен к базе транзистора 1 и через

1473070 кварцевый резонатор 8 соединен с первыми обкладками конденсаторов 9 и 10, вторые обкладки которых подключены соответственно к базам транзисторов

1 и 2 °

Генератор импульсов работает следующим образом, При включении напряжения питания инверторы 3 и 4 устанавливаются э 10 противоположные состояния, например на выходе инвертора 3 появляется единичное напряжение, близкое к напряжению питания U а на выходе инвертора 4 — нулевое напряжение. Выходным импульсом U (фиг.2г) инвертора

3, прошедшим через конденсатор 7, закрывается транзистор 1 и одновременно этим же импульсом, прошедшим через кварцевый резонатор 8 и конден- 20 сатор 10, открывается транзистор 2.

Конденсатор 7 начинает заряжаться через резистор 5 по экспоненциальному закону с постоянной времени Т = С R и одновременно происходит модуляция 25 напряжения U (фиг,2в) на базе транзистора 1 колебаниями напряжения Ug (фиг.26) кварцевого резонатора 8 на его резонансной частоте, поступающими на базу транзистора 1 через кон- 30 денсатор 9. Заряд конденсатора 7 происходит до тех пор, пока напряжение

Ug на базе биполярного транзистора 1

I не станет меньше напряжения питания

П„генератора. При этом транзистор 1 приоткрывается и его ток коллектора становится больше тока коллектора транзистора 2, который в процессе заряда конденсатора 7 частично закрывается, так как на его базу через 40 резонатор 8 подается напряжение нулевого уровня с выхода инвертора 4.

На коллекторах транзисторов l и 2 появляется положительное напряжение, которым инвертор 3 переключается в 45 нулевое состояние, а инвертор 4 — в единичное состояние. Отрицательным перепадом напряжения, проходящим с выхода инвертора 3 через конденсатор 7 на базу транзистора 1 и поступающим через кварцевый резонатор 8 и

50 конденсатор 10 на базу транзистора 2, полностью открывается транзистор 1 и

1 закрывается транзистор 2. Конденсато, ры 7 и 9 быстро разряжаются через базу транзистора 1, который затем призакрывается, так как íà его базу через, резистор 5 с выхода инвертора

4 подается напряжение, близкое к напряжению питания ° Одновременно происходит медленный заряд конденсатора

10 через резистор 6 в течение отрицательной половины колебания напряжения П кварцевого резонатора 8, по окончании которой транзистор 2 приоткрывается. Напряжение на коллекторах транзисторов 1 и 2 уменьшается, вызывая срабатывание инвертора 3, который возвращается в единичное состояние, а инвертор 4 при этом устанавливается в исходное нулевое состояние. Затем процесс повторяется.

При установке емкостей С> С,С«. конденсаторов 7, 9 и 10 изменением емкости С можно уменьшать частоту выходных импульсов кварцевого генератора в 2, 4, б и т.д. раз относительно частоты колебаний кварцевого резонатора 8.

В предлагаемом генераторе импульсов обеспечивается относительное уменьшение потребляемой мощности в

1,5-2 раза прй малом напряжении питания и в 8-15 раз при большом напряжении питания по сравнению с известными генераторами импульсов, Формула изобретения

Генератор импульсов, содержащий положительную и общую шины источника питания, два последовательно соединенных логических инвертора на KNgHтранзисторах, кварцевый резонатор, первый и второй резисторы, первый конденсатор переменной емкости и второй конденсатор, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения КПД и снижения потребляемой мощности в широком диапазоне питающего напряжения, в него введены третий конденсатор и два биполярных транзистора различных типов проводимости, коллекторы которых подключены к входу первого логического инвертора, выход которого соединен с первой клеммой кварцевого резонатора и через конденсатор переменной емкости подключен к базе одного из транзисторов, причем эмиттеры транзисторов соединены соответственно с положительной и общей шинами источника питания, а базы подключены соответственно через первый и второй резисторы к выходу второго логического инвертора и через второй и третий кон» денсаторы к второй клемме кварцевого резонатора.

1473070

Ug, Uq у Й Риг.2

Редактор А.Orap

Заказ 1 72 7/56 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

vg, U8

Со ст авит ель Н . Ферапонто в а

Техред Л.Сердюкова Кррректор И.Муска