Генератор импульсов переменной амплитуды



Генератор импульсов переменной амплитуды
Генератор импульсов переменной амплитуды

 

H03K3/02 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

Владельцы патента RU 2595614:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова" (ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова") (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электронных устройствах для формирования импульсов напряжения. Достигаемый технический результат - возможность получения импульсов напряжения с заданными параметрами в широком диапазоне по амплитуде от нуля до максимума амплитуды питающего напряжения и заданной длительности импульса. Генератор импульсов переменной амплитуды содержит источник переменного напряжения, диод, конденсатор, нагрузочное сопротивление, при этом между последовательно соединенными с источником переменного напряжения диодом и нагрузочным сопротивлением подключен транзистор, выполняющий функцию ключа, а параллельно источнику переменного напряжения и диоду подключены конденсатор и блок управления транзистором, состоящий из компаратора, источника опорного напряжения, триггера и таймера, при этом первый вход компаратора соединен с положительным выводом конденсатора, второй его вход соединен с выходом источника опорного напряжения, выход компаратора соединен со входом триггера, выход которого соединен с базой транзистора и таймером, а вход сброса триггера соединен с выходом таймера. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к импульсной технике, и может быть использовано в электротехнических и электронных устройствах для формирования импульсов напряжения.

Известен формирователь импульсов переменной амплитуды (авт. св. №758497, МПК H03K 5/01, опубл. 27.08.1980 г.). Это изобретение может быть использовано для формирования импульсов в различных устройствах радиоэлектроники и автоматики, где требуется изменять амплитуду выходного напряжения.

Недостатком этого изобретения является малая мощность при достаточной сложности устройства.

Известен генератор импульсов (пат. РФ №2014728, МПК H03K 3/02, опубл. 15.06.1994 г.), включающий источник питания переменного напряжения, ключевой элемент, переменный резистор, катушку индуктивности, конденсатор, диод, геркон, балластный конденсатор и нагрузочное сопротивление. В этом устройстве для питания генератора можно использовать промышленную сеть (от 12 до 220 В). Балластный конденсатор при воздействии катушки индуктивности подключается через геркон к нагрузке и передает ей дополнительную энергию в виде увеличенного по амплитуде импульса напряжения.

Недостатком такого устройства является ограниченный диапазон изменения амплитуды импульса напряжения на нагрузке, так как при существенном увеличении емкости балластного конденсатора будет увеличиваться не только амплитуда импульса, но и его длительность, что неприемлемо.

Устранить указанный недостаток позволяет предлагаемый генератор импульсов переменной амплитуды, содержащий источник переменного напряжения, диод, конденсатор и нагрузочное сопротивление, в котором между последовательно соединенными с источником переменного напряжения диодом и нагрузочным сопротивлением подключен транзистор, выполняющий функцию ключа, а параллельно источнику переменного напряжения и диоду подключены конденсатор и блок управления транзистором, состоящий из компаратора, источника опорного напряжения, триггера и таймера, при этом первый вход компаратора соединен с положительным выводом конденсатора, второй его вход соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход компаратора соединен со входом триггера, выход которого соединен с базой транзистора и таймером, а вход сброса триггера соединен с выходом таймера.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в схему генератора введены транзистор, выполняющий функцию ключа, и блок управления, с помощью которого производится выбор момента включения генератора с целью получения нужной амплитуды импульса напряжения и его длительности.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема предлагаемого генератора импульсов переменной амплитуды, на фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие формирование выходного импульса из напряжения источника питания промышленной сети.

Схема предлагаемого генератора импульсов переменной амплитуды (фиг. 1) содержит последовательно соединенные источник питания переменного напряжения 1, диод 2, транзисторный ключ 3 и нагрузочный резистор 4. Параллельно источнику питания 1 и диоду 2 подсоединен конденсатор 5 и блок управления 6, состоящий из компаратора 7, источника опорного напряжения 8, триггера 9 и таймера 10, при этом первый вход компаратора 7 соединен с положительным выводом конденсатора 5, второй его вход соединен с выходом источника опорного напряжения 8, выход компаратора 7 соединен со входом триггера 9, выход которого соединен с базой транзистора 3 и таймером 10, а вход сброса триггера 9 соединен с выходом таймера 10.

Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение источника питания 1 через диод 2 поступает на конденсатор 5 и блок управления 6. Это нарастающее напряжение поступает на первый вход компаратора 7, а на второй его вход подается напряжение уставки от источника опорного напряжения 8. При равенстве этих напряжений компаратор 7 срабатывает, т.е. формирует сигнал, устанавливающий триггер 9 в активное состояние, открывающее транзисторный ключ 3 и запускающий таймер 10. Через заданное время, равное длительности импульса, таймер 10 сбрасывает триггер 9, и транзисторный ключ 3 запирается. Значение амплитуды выходного напряжения на нагрузочном резисторе 4 устанавливается оператором с помощью задания величины напряжения на выходе источника опорного напряжения 8, а длительность выходного импульса определяется таймером. В качестве источника питания 1 может использоваться как промышленная сеть, так и любое переменное периодически нарастающее напряжение (например, пилообразное).

Временные диаграммы, приведенные на фиг. 2, поясняют формирование выходного импульса из напряжения источника питания промышленной сети.

Таким образом, предлагаемый генератор импульсов переменной амплитуды позволяет получать импульсы напряжения с заданными параметрами в широком диапазоне по амплитуде (от нуля до максимума амплитуды питающего напряжения) и заданной длительности импульса. К преимуществам данного устройства также относится простота его реализации и высокая надежность при эксплуатации, так как параметры ключевого транзистора можно выбирать с большим запасом.

Генератор импульсов переменной амплитуды, содержащий источник переменного напряжения, диод, конденсатор и нагрузочное сопротивление, отличающийся тем, что между последовательно соединенными с источником переменного напряжения диодом и нагрузочным сопротивлением подключен транзистор, выполняющий функцию ключа, а параллельно источнику переменного напряжения и диоду подключены конденсатор и блок управления транзистором, состоящий из компаратора, источника опорного напряжения, триггера и таймера, при этом первый вход компаратора соединен с положительным выводом конденсатора, второй его вход соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход компаратора соединен со входом триггера, выход которого соединен с базой транзистора и таймером, а вход сброса триггера соединен с выходом таймера.



 

Похожие патенты:

Использование: для формирования высоковольтных импульсов. Сущность изобретения заключается в том, что в генератор импульсов введено, по крайней мере, одно LC-звено, состоящее из индуктивного накопителя и конденсатора, при этом индуктивный накопитель LC-звена одним выводом соединен с нагрузкой и к точке их соединения подключен диод, а другим выводом индуктивный накопитель LC-звена соединен со второй индуктивностью и к точке их соединения одним выводом подключен конденсатор LC-звена, соединенный другим выводом с землей.

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для подачи высоковольтных импульсов на различные приборы и устройства. Техническим результатом является увеличение надежности блока электронных ключей за счет равномерного распределения напряжения, прикладываемого между отдельными ключевыми элементами.

Изобретение относится к управлению энергопотреблением в электронной схеме, в частности к управлению рабочими точками тактовой частоты и источника напряжения в электронной схеме.

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для создания наносекундных компактных генераторов. Достигаемый технический результат - уменьшение искажений выходного импульса генератора путем подавления высокочастотных колебаний переходного процесса.

Группа изобретений относится к импульсной технике и может быть использована для систем питания мощных лазеров. Техническим результатом является формирование импульсов напряжения с высокой частотой повторения импульсов.

Изобретение относится к импульсной высоковольтной технике и может быть использовано в составе высоковольтного оборудования. Сущность изобретения: корпус генератора импульсных напряжений, содержащий аппаратуру генератора импульсных напряжений, заполненный диэлектрической жидкостью, выполнен в виде герметичной емкости, на наружной поверхности которой герметично установлены два снабженных обратными клапанами компенсационных бачка, сопряженных с внутренним объемом корпуса и содержащих герметичные газовые полости и гибкие выпуклые мембраны, отделяющие эти полости от полостей, заполненных диэлектрической жидкостью.

Генератор Аркадьева-Маркса относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использован в ускорителях заряженных частиц или других импульсных сильноточных устройствах. Сущность изобретения заключается в том, что по сравнению с известным генератором Аркадьева-Маркса, содержащим несколько каскадов с конденсаторами и разрядником в каждом каскаде, а также импульсный зарядный трансформатор, все элементы генератора расположены в металлическом герметичном корпусе, новым является то, что разрядник первого каскада выполнен управляемым и снабжен системой запуска, корпус генератора разделен на две секции с фланцами, в одной секции расположен импульсный зарядный трансформатор и система запуска, каскады генератора установлены в другой секции и закреплены на металлической пластине, причем пластина зажата между смежными фланцами секций корпуса до смыкания торцевых прилегающих поверхностей пластины и фланцев и имеет отверстия, в которых с радиальным зазором относительно краев отверстий установлены диэлектрические держатели высоковольтных выводов импульсного трансформатора и системы запуска. Техническим результатом является повышение качества сборки и надежности работы генератора Аркадьева-Маркса при сохранении масс-габаритных характеристик.

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может использоваться при построении самосинхронных комбинационных и вычислительных устройств, систем цифровой обработки информации.

Изобретение относится к технике электроракетных плазменных двигательных установок (ЭРПДУ) и может быть использовано для квалификационных испытаний составных частей ЭРПДУ - плазменных двигателей (ПД) и систем электропитания и управления (СПУ) на устойчивость к воздействию электростатических разрядов, обусловленных объемной электризацией космических аппаратов.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в системах управления (СУ) для контроля прохождения команд в коммутационных схемах. Технический результат заключается в повышении надежности и помехозащищенности схемы.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных схемах различного назначения, питаемых от низковольтных источников. Достигаемый технический результат - обеспечение самозапуска генератора и возможность использования низковольтных источников питания. Генератор импульсов на лавинном транзисторе с использованием S-образной вольтамперной характеристики со стороны коллектора содержит накопительный конденсатор, первый резистор, первый диод, включенный встречно-параллельно переходу эмиттер-база лавинного транзистора, второй диод, компенсирующий конденсатор, второй резистор и трансформаторный дроссель. 2 ил.
Наверх