Генератор импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, в частности , в измерительных импульсных генераторах различного назначения. Цель - повышение стабильности амплитуды - достигается введением в генератор импульсов усилителя 9 сигнала рассогласования, блока 10 привязки уровня, счетчика 11 импульсов, цифроаналогового преобразователя 12 импульсов и МОП-транзистора 13. Кроме того, генератор импульсов содержит управляю щий генератор 1, источник 2 калиброванно го напряжения, блок 3 сравнения, коммутатор 4 тока, внутреннюю нагрузку 5. делитель б напряжения, регулируемый источник 7 тока и внешнюю нагрузку 8. Калибровка амплитуды импульсов выполняется автоматически. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

P Е СГ1УБЛ И К (я)л Н 03 К 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4629871/21 (22) 05.12,88 (46) 15.01.91. Бюл. ¹ 2 (72) О. В, Бобров, С, Н.Петухов и М, С. Гроссман (53) 621.373.(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N961115,,кл. Н 03 К 3/53, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N1192117,,Н 03 К 3/02, 1982. (54) ГЕ Н Е РАТО Р И M ПУЛ Ь С0 В (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, в частности, в измерительных импульсных генера„„. 0„„1б21141 А1 торах различного назначения, Цель — повышение стабильности амплитуды — достигается введением в генератор импульсов усилителя 9 сигнала рассогласования, блока

10 привязки уровня, счетчика 11 импульсов, цифроаналогового преобразователя 12 импульсов и МОП-транзистора 13. Кроме того, генератор импульсов содержит управляющий генератор 1, источник 2 калиброванного напряжения, блок 3 сравнения, коммутатор 4 тока, внутрен н юю нагрузку 5. делитель 6 напряжения, регулируемый источник 7 тока и внешнюю нагрузку 8. Калибровка амплитуды импульсов выполняется автоматически, 2 ил.

1621141

Ri = Rz » R . гф t 0, (2) 50

55 (4) ! 2 t х — +02 макс тф (5) Изобретение предназначено для использования в измерительной и импульсной технике, в частности в измерительных импульсных генераторах различного назначения.

Цель изобретения являтся повышение стабильности амплитуды.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу коммутатора тока, Устройство содержит управляющий генератор 1, источник 2 калиброванного напряжения, блок 3 сравнения, коммутатор 4 тока, внутреннюю нагрузку 5 (Rs ), делитель

6 напряжения, регулируемый источник 7 тока, внешнюю нагрузку 8 (R<), усилитель 9 сигнала рассогласования, блок 10 привязки уровня, счетчик 11 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 12, МОП-транзистор 13 (или несколько параллельно соединенных МОП-транзисторов).

На фиг,1 приняты следующие обозначения; I — ток через коммутатор тока 4; Од— выходное напряжение делителя б напряжения, U„,,„— выходное напряжение генератора на внешней нагрузке 8 (Кн), Первый и второй входы блока 3 соединены с выходами источника 2 и делителя 6 соответственно, а выход блока 3 через источник 7 связан с информационным входом коммутатора 4, первый и второй управляющие входы которого подключены к парафазному выходу генератора 1. Первый выход коммутатора 4 соединен с первыми выводами делителя б и нагрузки 5, а второй выход с вторым выводом делителя 6 и с первым выводом нагрузки 8, вторые выводы нагрузок 5 и 8 соединены с общей шиной. Вход усилителя 9 соединен с выходом делителя 6 и с вторым входом блока 3, а выход упомянутого усилителя связан с входом блока 10, выход которого подключен к счетному входу счетчика 11, вход разрешения которого соединен с первым дополнительным выходом генератора 1, Выход счетчика 11 связан с цифровым входом преобразователя 12, выход которого соединен с затвором транзистора 13, канал "Сток-исток" которого подключен параллельно нагрузке 5. Второй дополнительный выход генератора 1 связан с управляющим входом источника 2, Генератор импульсов работает следующим образом, Выходные парафазные импульсы управляющего,генератора 1 управляют рабо.той коммутатора 4 тока, Благодаря внутренней нагрузке 5 оказывается возможным применить простейший делитель 6 напряжения, состоящий из высокоомных резисторов 14 и 15.

С выхода делителя 6 напряжение постоянного тока, равное половине амплитуды выходного импульса, поступает на второй вход блока 3, где оно сравнивается с калиброванным напряжением постоянного тока источника 2, также равным половине установленного значения амплитуды импульса.

Выходной сигнал блока 3 сравнения подается на вход регулируемого источника 7 тока, управляя током последнего таким образом, чтобы амплитуда выходных импульсов совпадала с установленной ее величиной.

Работа коммутатора тока поясняется фиг.2, кривь.е которой показывают основные расчетные соотношения.

Имея в виду, что RH = 50 Ом (наиболее типичный случай), а R1 и й2 — равные высокоомные сопротивления делителя б напряжения, можно записать

Если Вн =- 50 Ом, à Ri = Кг = 500 кОм, влиянием сопротивлений делителя 6 на сопротивление внешней нагрузки R< можно пренебречь.

Пренебрегая влиянием сопротивления делителя 6 напряжения на внешнюю нагрузку 8 (R>) и в соответствии с графиком на фиг.2 можно записать:

01 = R вн — Ut макс

Тф — 1

Хф

U2 = I Вн = 02макс — тф где 0> и Uz — текущее значение напряжения на внутренней (Кан) и внешней (Ra) нагрузках; ! — ток через коммутатор 4; тф — длительность фронта выходного импульса.

Выходное напряжение делителя 6 напряжения составляет

Од — (01 02) R +! +02 (3) ! 2

Подставив в это выражение U> и Uz иэ формулы (2) получим гф — t t

О!д (!- 1махс < 02макс = ) "

7ф тф

Полагая

01макс = 02 макс = UA

1621141 (6) R1=R2= R, имеет окончательно

2 д 2 (7) что справедливо для любого момента времени t в интервале О... тф .

Реализация условия (5) осуществляется, как описано. Сопротивления R>< и RH выбираются с равными известным допускам (например, 5 ), что устраняется путем подстройки Rna, которое должно быть управляемым в пределах допуска Яи и более.

Выравнивание нагрузок R>< и RH осуществляется при калибровке, которая выполняется автоматически. Схема автокалибровки включает усилитель 9 сигнала рассогласования, блок 10 привязки уровня, счетчик 11 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 12 и MOR-транзистор (или несколько параллельно включенных МОП транзисторов 13.

Калибровка амплитуды осуществляется при амплитуде выходных импульсов Um =

=1... 9,999 В на одной фиксированной частоте и при одном значении скважности

Т

Q =---, ти (8) где Т и ти — период следования и длительность выходных импульсов.

В процессе работы, когда изменяются временные параметры (Т или ти ), повторной калибровки не требуется.

При автоматической калибровке осуществляется контроль отсутствия импульсов на выходе делителя 6 напряжения. Если имеет место разбаланс нагрузок R

11 поступает сигнал разрешения его работы, благодаря чему счетчик 11 импульсов совместно с ЦАП 12 формирует пилообразное напряжение, управляющее проводимостью канала "Сток-исток" МОП-транзистора

13, При выравнивании нагрузок счетчик импульсов останавливается.

Технико-экономи еская эффективносгь предлагаемого генератора импульсов состоит в том, что калибровка амплитуды импульсов выполняется автоматически, 5 благодаря чему значительно упрощается процесс настройки и повышается производительность труда, при этом исключается необходимость применения в генераторе достаточно сложного прибора — индикатора

10 калибровки, используемого в прототипе, Формула изобретения

Генератор импульсов, содержащий управляющий генератор, источник калибро15 ванного напряжения, блок сравнения, коммутатор тока, внутреннюю нагрузку, делитель напряжения, регулируемый источник тока, внешнюю нагрузку, выход источника калиброванного напряжения соединен с

20 первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом делителя напряжения, первый и второй выводы которого соединены с первым и вторым выходами коммутатора тока и первыми выводами

25 внутренней и внешней нагрузок соответственно, информационный вход коммутатора тока соединен через регулируемый источник тока с выходом блока сравнения, а первый и второй управляющие входы

30 коммутатора тока соединены с парафазным выходом управляющего генератора, вторые выводы внутренней и внешней нагрузок подключены в общей шине, отл ича ю щийс я тем, что, с целью повышения стабильности

35 амплитуды, в него введены усилитель сигнала рассогласования, блок привязки уровня, счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь и MOll-транзистор, вход усилителя сигнала рассогласования соединен с выхо40 дом делителя напряжения, а выход — c входом блока привязки уровня, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, вход разрешения которого подключен к первому дополнительному выходу

45 управляющего генератора, выход счетчика импульсов соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя, выход которого связан с затвором МОП-транзистора, канал "Сток-исток" которого подклю50 чен параллельно внутренней нагрузке, второй дополнительный выход управляющего генератора соединен с управляющим входом источника калиброванного напряжения.

1621141

Составитель Н.Ферапонтова

Техред M. Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши

Редактор О.Спесивых

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

Заказ 4253 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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