Функциональный преобразователь напряжения в длительность импульса

 

О П И С А Н И Е .

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ (11), 44I657

Союз Советскнх

Соцналнстннесннз

Республнк

У (61) Зависимое от авт, свидетельства— (22) Заявлено10. 04. 72 (21) I769250/I82 (5!) M Кл.

H 03 к 7/08 с присоединением заявки тосударстееннвй номнтет

Совета Мнннстроа СССР оо деном нзеоретеннй н отнрытнй (32) Приоритет

Опубликованоэ0 08 74Бюллетень № 2 (451 Дата опубликования описания 5 ° 2 7 (53) У1ХК ((<>-о »g3 (72) Авторы изобретения

П.Д. Гаврилов и H.À. Грасс

Кузбасский политехнический институт (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ

HAIIPF1KEHNH В ДЛИТЕЛЬНОСТЪ ИМПУЛЬСА

Изобретение может быть испбльзовано в автоматике для реализации функциональных зависимостей вида; напряжение - плительность импульса.

Известно устройство .пля преобразования напряжения в длительность импульса, сопержащее элемен сравнения, времязадающую цепь с ключевым транзистором возврата в исхопное состояние, триггер с раздельными вхопами и источник запускающих импульсов. Один из входов триггера соединен с источником запускающих импульсов, другой с выходом элемента сравйения, включающего транзистор. База транзистора связана с выхопом времязапающей цепи, вход которой через .пиод и коллекторно-эмитерный переход ключевого транзистора соединен с шиной нулевого потенциала, а вход ключевого транзистора — с выходом триггера.

Однако такое устройство имеет, сложную конструкцию, 2

Для упрощения преобразовател1 база ключевого транзистора соединена со средней точкой g83TEcT0l3l1ог=,, пелителя, через резистор с истачб ником питания, попключенным к вхопу питания времязадающей цепи, и через конденсатор с источником за-пускающих импульсов. Крайние вылады резисторного пелйтеля соединены

lo соответственно с источником преобразуемого напряжения.

Времязанающая цепь содержит подключенный к входу питания зарядный резистор и элемент с варъи15 руемой структурой, соединенные с входом времязадающей цепи выхо элемента с варьируемой структург,; подключен через разряпный . На,п ix, шине нулевого потенциала, а через

20 разделительный диод к выходу времязадающей цепи и к выходному резистору, соединенному с шиной нулевого йотенциала.

На чертеже показана схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь состоит из

44I657

3 сравнивающего I m ключевого 2 транзисторов разного типа проводимости, времязадающей цепи 3, сопержащей выходной резистор 4, заряпный резистор 5 разряпныи пйоп 6, разделительный пиоп 7 и элемент 8 с варьируемой структурой, резисторного пелителя 9, пиопа IO, резисгоров

П и I2, конпенсатора I3 m источ- (о ника I4 запускающих импульсов.

Транзистор I сравнивает йреобразуемое напряжение с напряжени- ем на выхопе времязадающей цепи 3, и он открыт, если первое из них 15 больше. Подключением базы ключевого трайзистора 2 через резистор П к источнику питания и к срепнеи точке целителя, соепиненного с источником смещейия Е <, обеспечи- ю веется напежное запирайие ключевого транзистора 2 при закрытом сравнивающем транзисioðå 1 и повышается температурная стабильность пре--. образоватегя. 25

Времязапающая цепь 3 формирует на выходном резисторе 4 напряжение, уменьшающееся во времени по некоторому закону, опрепеляющему функциональную связь плительности импульса с преобразуемым напряже((ием. Необх д1лмый в конкретном случае зако н измене ния в ыхо пного на((ряжения вре(лязапяющей цепи аапа35 варьируемой структурой, параметрами этого эпемейта и величийами ре=зи отаров 4 и . Например, п (я получения длительности импульса, увеличив аю(цейся по экспоненциа/ ь((ой 40 зависимости при уменьц(е нии прео бразуемого напряжения, элемент 8 времязапающеи цепи препставляет собой конпенсатор, емкость которого и величины резйстороВ 4 и 5 рассчитывают так, ч(обы напряжение на выхопном резисторе 4 соответствовало запанной зависимости плительности импульса от преобразуем о напряжения.

Для ((репотвращения влияния преобразуемого напряжения на исхопное состояние реактивных элементов времязапающей цепи ввепен разпелительный пиоп 7. В жпущем режиме .пиоп смещен в обратном направлении папением напряжения на выхопном резисторе 4, созпаваемым током базы сравнивающего транзистора I.

Запертым разпелительным пиопом 7 реактивные элементы времязапающей цепи отключаются от цепей вхоmoro. преобразуемого напряжения.

Диоп IO и ключевой транзистор

2 совместно с пиопом 6 времязапающей цепи 3 образуют цепь разряпа реактивных элементов времязапающей цепи 3 и управляют ею путем изменения коммутационного состояния межпу вхопом времязапающей цепи и шиной нулевого потенциала.

Попключением входа времязапающей цепи к коллектору ключевого транзистора через диоп 0 постигается независимость перехопной характеристики времязапающей цепи от параметров ключевого транзистора и увеличивается крутизна заднего фронта выхопного импульса.

Преобразователь работает сле= дующим образом.

В жпущем режиме поп пействием преобразуемого напряжения, поданного на вход устроиства, сравнивающий и ключевой транзисторы открыты. Вхон времязапающей цепи соепинен с шиной нулевого потенциала, Реактивные элементы времязапаюп(ей цепи замкнуты через .дион IO„ zmчевой транзистор 2, разряпный пион 6 разряжены. Разпелительный пиоп 7 закрыт.

От источйика I4 запускающий импульс через конпенсатор 13 поступает на базу ключевого транзистора 2 и закрывает его. Вхоп времязадающей цепи 3 отключается при этом от шины нулевого потенциала.

Вслепствие броска тока во времязадающей цепи на ее выходном резисторе 4 возНикает скачок напряжения фиксированной амплитуды, превосхопящей по величине преобразуемое напряжение, и сравнивающий транзистор I закрйвается.

По окончании запускающего импульса сравнивающий и ключевой транзисторы остаются закрытыми, так как к переходу база-эмиттер сравнивающего транзистора приложено обратное напряжение, а потенциал базы ключевого транзистора зафиксирован пелителем из резистора

I и резистора делителя 9, соепиненного с источником смещения Ес Л.

Оба транзистора закрыты по тех пор, йока напряжение на выхопе времязапающей цепи 3, уменьшающееся с течением времейи по запанному закону, не сравняется с преобразуемым.

С .дальнейшим незначительным уменьшением выходного напряжения времязапающей цепи приоткрываются транзисторы I и 2, На зарядном ре44I657

I. Функциональный преобразователь напряжения в .плительность импульса, содержащий ключевой и сравнивающий транзисторы разного типа проводимости, времязапающую цепь, выход которой соепинен с базой сравнивающего транзистора, а вход через диод m коллекторно5 зисторе 5 увеличивается папение напряжения за счет тока, протекающего через пиод IO и ключевой транзистор 2,. Это вызывает уменьшение выходного напряжения времязапающей 5 цепи и еще большее отпирание транзисторов 1 и 2. Возникает лавино- . образный процесс восстановления исходного состояния схемы, в некоторый момент времени которого на- . чинается разряд реактивных элементов времязапающеи цепи через пиод

° IO, ключ ;,вой транзистор 2 и разрядный диоп 6, Выходное напряжение времязадающей цепи изменяет при этом полярность, что лепет к чет- . кому запиранию разпелительного

- и",.-:: 7 и полному открыванию транзистоюов I m 2.

Выходной ймпульс снимается с коллектора ключевого транзистора, его,длительность определяется временем снижения напряжения на выходе времязапаю, !ей цепи от максимальной величины по напряжения на входе преобразователя.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

6 змиттерный переход ключевого транзистора соепинен с шиной нулевого потенциала, резисторный делитель, резисторы, конденсатор и источник запускающйх импульсов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, база ключевого транзистора соединена со срер„ней точкой резисторного .пелителя, через резистор с источником питайия, подключенным к вхопу питания времязадающей цепи, и через конденсатор с источчиком запускающих импульсов, крайние вывопы резисторного делителя соединены сюстветственно с источником напряжения смещения и через змиттерноколлекторный перехоп сравнивающего транзистора с источником преобразуемого напряжения.

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что времязапающая цепь сопержит йодключенный к вхопу питвнйя заряпный резистор и элемент с варьируемой структурой, соединенные с вхопом времязапающей цепи, выход "-лемента с варьируемой структурой подключен через разрядный пиод к шине н;:левого потенциала, а через разделительный пиод к выходу времязада..ауей цепи и к выходному резистоюу, соединенному с шиной нулевогu йотенциала.

<43657 л ) Составитель В ? paCC следак ор Т РЩ«лб-3 v дА.Зблрслкй

Тираж Ь т

Заказ 4 3

Изд. МЫ

Подписное

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб„4