Генератор импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве генератора дискретных колебаний, регулируемой скважности и частоты в различных электрических схемам сигнализации, автоматики, контроля и управления технологического и другого оборудования. Сущность изобретения: генератор содержит переменные резисторы 1 и 2, конденсатор 3, катушку 4 индуктивности, диод 5, контакты геркона 6, нагрузочное сопротивление 7, соединенные определенным образом. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве генератора дискретных колебаний, регулируемой скважности и частоты в различных электрических схемах сигнализации, автоматики, контроля и управления технологического и другого оборудования.

Известен генератор, в котором в качестве прерывателя напряжения применен герметичный контакт геркон, чувствительный к электромагнитному воздействию.

Генератор состоит из последовательно соединенных элементов: шина "плюс", управляющий ключ, переменный резистор, катушка индуктивности, выпрямительный диод, нагрузочное сопротивление и шина "минус". Параллельно резистору и катушке присоединен конденсатор, создающий совместно с ними регулируемый резонансный контур, а параллельно резистору, катушке и диоду подсоединены контакты геркона.

Недостатками данного генератора являются: зависимость частоты от сопротивления нагрузки (частотно-зависимый), недостаточный диапазон широтно-импульсной регулировки и непосредственная связь цепей геркона и резонансного контура через источник питания и общую нагрузку.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет увеличения регулировки скважности импульсов относительно их частоты.

Это достигается тем, что в резонансный контур дополнительно введен переменный резистор, подсоединенный последовательно конденсатору, аналогичный резистору установленному последовательно с катушкой индуктивности и связанный с ним механически (т.е. на одном поворотном валу).

На фиг.1 изображена схема генератора со сдвоенным переменным резистором; на фиг.2 диаграммы, показывающие принцип изменения той или иной характеристики (скважности или частоты).

Схема содержит последовательно соединенные элементы: шина "плюс", переменный резистор 2, катушка индуктивности 4, диод 5, нагрузочное сопротивление 7, шина "минус". Параллельно резистору 2 и катушке 4 соединены конденсатор 3 и переменный резистор 1. Параллельно резистору 2, катушке 4 и диоду 5 соединены контакты геркона. Переменные резисторы установлены в схеме так, чтобы при повороте движков их сопротивления изменялись обратно пропорционально.

Вместо нагрузки можно установить переменный резистор 7, с которого будут сниматься выходные дискретные сигналы и в то же время им хорошо устанавливать необходимую частоту (см.фиг.2, график б).

Если медленно повернуть механически связанные движки резисторов 1 и 2, то эквивалентные величины индуктивности и емкости в резонансном контуре изменятся относительно входного напряжения в обратно пропорциональной зависимости. В этом случае появляется возможность плавно изменять только скважность импульсов, т.е. отношение периода к длительности импульса , или длительности импульса к длительности паузы (см.фиг.2, график а). При повороте движков из одного крайнего положения в другое, период следования импульсов не изменится (Т₁ Т₂), но длительности импульсов и пауз изменятся в более широких пределах, чем это возможно при одном резисторе в схеме.

Необходимо отметить, что незначительные изменения частоты все-таки произойдут в процессе регулировки двумя резисторами, так как общее сопротивление резонансного контура (Z_р.к.) несколько изменится при установке движков переменных резисторов ближе к среднему положению.

Допустим, при резонансной частоте, когда Z_рез= , сопротивление контура имеет чисто резистивный характер, тогда при равенстве сопротивлений (r₁ r₂) резисторов 1 и 2 сопротивление параллельного колебательного контура (R_э) достигает наибольших значений R_э= . Потери энергии колебаний будут определяться резисторами 1 и 2, если пренебречь незначительными активными сопротивлениями конденсатора и катушки.

При изменении сопротивлений резисторов 1 и 2 токи в ветвях контура несколько изменятся, поэтому плавно будут изменяться время заряда и разряда конденсатора и намагничивание катушки, т.е. форма фронта и среза, амплитуда и в небольшой степени частота несколько изменятся. В общих чертах можно сказать, что изменится резонансная характеристика параллельного контура.

Изменение общего тока в цепи (I) можно скорректировать резистором 7, тогда частота вернется к начальным значениям, но изменится амплитуда колебания. В работе генератора это отразится как изменение длительности импульса относительно длительности паузы, при небольшом изменении частоты.

Таким образом, появляется возможность плавной и раздельной регулировки скважности импульсов и частоты или их одновременное изменение, что предопределяет расширение функциональных возможностей предложенного устройства.

Формула изобретения

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий подсоединенную к положительной шине питания цепь из соединенных последовательно первого переменного резистора, катушки индуктивности, диода и нагрузочного сопротивления, параллельно резистору и катушке индуктивности подсоединен конденсатор, а параллельно цепи из переменного резистора, катушки индуктивности и диода подсоединены выводы геркона, отличающийся тем, что в него введен второй переменный резистор, включенный между общим выводом геркона, первого переменного резистора и положительной шины питания и соответствующим выводом конденсатора последовательно с ним, при этом подвижные контакты переменных резисторов механически объединены.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2