Генератор пачек импульсов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и> 450329

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 06.08.71 (21) 1690507!26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.11.74. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 09.04.75 (51) М. Кл. Н 03k 3/64

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.373.43 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. А. Еремин, А. И. Ткачев и В. С. Хорошунов (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПАЧЕК ИМПУЛЪСОВ

Изобретение относится к импульсным генераторам и может быть использовано в качестве преобразователя аналогового напряжения в код.

Известен генератор пачек импульсов, содержащий времязадающую RC-цепь, разрядный триггер на двух транзисторах с общим эмиттерным сопротивлением, дополнительный транзистор и источник управляющего напряжения, в котором средняя точка соединения времязадающего резистора и одной обкладки времязадающего конденсатора соединена с базой входного транзистора триггера.

Недостаток известного генератора пачек импульсов состоит в том, что для регулирования числа импульсов в пачке необходимо соответствующее изменение длительности управляющих импульсов, что обуславливает включение в устройство дополнительных блоков формирователей, усложняющих устройство.

С целью обеспечения регулирования количества импульсов в пачке в предлагаемом генераторе коллектор дополнительного транзистора соединен со второй обкладкой времязадающего конденсатора, база через резистор — с источником управляющего напряжения, эмиттер — с общей шиной, а параллельно переходам коллектор-база и база-эмиттер включены конденсаторы.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого генератора; на фиг. 2— форма выходного напряжения генератора; на фиг. 3 — изменение напряжения на обкладках

5 времязадающего конденсатора; на фиг. 4— форма напряжения на базе входного транзистора триггера.

Генератор пачек импульсов (фиг. 1) содер10 жит времязадающую RC-цепь, образованную резистором 1 и конденсатором 2, разрядный триггер на транзисторах 3, 4 с общим эмиттерным сопротивлением 5 и резистором 6 в коллекторной цепи входного транзистора, до15 полнительный транзистор 7, резистор 8, один вывод которого подключен к базе дополнительного транзистора, а другой соединен с источником управляющего напряжения, и конденсаторы 9, 10. База входного транзистора 3

20 триггера подсоединена к точке соединения резистора 1 времязадающей ЯС-цепи и одной обкладки конденсатора 2 этой же цепи; вторая обкладка конденсатора 2 соединена с коллектором дополнительного транзистора 7, эмит25 тер которого соединен с общей шиной, а параллельно переходам коллектор-база и базаэмиттер включены конденсаторы 9, 10 соответственно.

Генератор пачек импульсов работает сле30 дующим образом.

450329

40 у С (вых, 1 вых, )

ЛУ=

С, 50

После включения напряжения источника питания транзистор 3 закрыт, а транзистор 4 открыт, на его выходе будет высокий уровень напряжения (участок АБ на фиг. 2), равный

U.„.x.,,— — 1,.„R5, где 1... эмиттерный ток транзистора 4, R> — сопротивление резистора 5, Времязадающий конденсатор 2 заряжается по цепи: резистор 1 — переход коллектор-база транзистора 7 — резистор 8 — источник управляющего напряжения.

Транзистор 1 при этом открыт и включен инверсно, ток заряда проходит и по цепи коллектор-эмиттер этого транзистора. Одновременно,происходит и заряд конденсатора 9, 10, емкость каждого из которых выбирается примерно на порядок меньше емкости конденсатора 2.

По мере заряда конденсатора 2 (фиг. 3) напряжение на базе транзистора 3 увеличивается и достигает порога отпирания У„ор, (фиг.

4), равного Увых„+Ув,о.х,, Где Us.6.т, HB пряжение перехода эмиттер-база транзистора

3, приблизительно U,.в,, =0,5 В. 3а счет положительной обратной связи между транзисторами 3 и 4 происходит лавинообразный процесс, транзистор 4 закрывается, а транзистор 3 открывается, и на выходе формируется низкий уровень напряжения, равный 1вых, = 1в.т, +Я5, где 1... — э миттер ный ток транзистора 3.

Верхняя обкладка конденсатора 2 через переход эмиттер-база открытого транзистора 3 и резистор 5 оказывается подключенной к эмиттеру транзистора 7 и нижней обкладке конденсатора 10, поэтому транзистор 7 закрывается, а разрядный ток конденсатора 2, протекая через конденсаторы 9 и 10, перезаряжает их так, что верхние по схеме обкладки конденсаторов заряжаются отрицательно. Но так как конденсаторы 9 и 10 включены последовательно с конденсатором 2, напряжение на базе транзистора 3 достигает порога запирания /пор, /вых. + ив.б.т, (фиг. 4), и он закрывается, а поскольку емкость конденсатора

2 больше емкости конденсаторов 9 и 10, то за время их перезаряда напряжение на обкладках конденсатора 2 уменьшается на величину

ЬУ (фиг. 3). На выходе генератора снова появляется высокий уровень напряжения (точка а на фиг, 2), Теперь транзистор 7 напряжением на конденсаторе 9 удерживается закрытым на время большее, чем требуется для перезаряда конденсатора 10, а от источника управляющего напряжения происходит перезаряд конденсатора 10. Конденсатор 2 практически не разряжается, так как транзистор 7 закрыт, а величина сопротивления резистора

1 намного больше сопротивления резистора 5.

В процессе заряда конденсатора 10 напряжение на базе транзистора 3 увеличивается (фиг. 4), снова достигая порога отпирания, Транзистор 3 открывается и на выходе устанавливается низкий уровень напряжения(точка б на фиг, 2).

Процесс повторяется — напряжение на обкладках конденсатора 2 снова уменьшается на величину ЛК которая при заданных значениях емкости конденсаторов 9 и 10 остается постоянной. Происходит генерация импульсов на участке БВ (фиг. 2). Когда сумма падений напряжений АУ на обкладках конденсатора 2 за счет периодического перезаряда конденсатора 10 превысит величину управляющего напряжения, до которого может зарядиться конденсатор 10, напряжение на базе транзистора 3 не сможет достичь потенциала отпирания, и генерация импульсов на участке БВ прекращается. Транзистор 3 остается закрытым после очередного заряда конденсатора 10 от источника управляющего напряжения (точка в на фиг. 2). Следовательно, транзистор 3 на участке БВ открывается U „/

/ЛУ-раз, а число импульсов на участке БВ равно У,р/ЛУ вЂ” 1.

Конденсатор 9 разряжается, транзистор 7 открывается и начинается заряд конденсатора

2 (участок ВГ на фиг. 2).

После достижения на базе транзистора 3 потенциала отпирания этот транзистор отпирается и начинается новый период автоколебательного режима. Число импульсов в периоде автоколебательного процесса равно

n=U в /AU, где n — число импульсов малой длительности плюс один импульс большой длительности, обусловленный зарядом конденсатора 2. Изменение управляющего напряжения изменяет количество импульсов в периоде Т автоколебательного процесса.

Величина ЛУ определяется потерей энергии конденсатора 2 при перезаряде конденсаторов

9 и 10 и численно равна тому изменению напряжения на конденсаторе 2, которое тратится на этот перезаряд, т. е. величина ЛУ определяется как где С в емкость конденсатора 9, равная емкости конденсатора 10;

C> — емкость конденсатора 2.

Длительность т (фиг. 2) равна времени, в течение которого конденсатор 10 заряжается от источника управляющего напряжения U,- р, т =) вС о, где Rs — сопротивление резистора 8.

Время т можно определить, если допустить, что Св — — С о=С, а в процессе перезаряда конденсаторов 9 и 10 их ток перезаряда — есть величина постоянная. Тогда

CR5 (живых, вых,)

"в вых, вых, Длительность тз участка ВГ равна времени, в течение которого конденсатор 2 восполняет

450329 фиг1 заряд, затраченный на участке БВ при генерации импульсов малой длительности. Напряжение на конденсаторе 2 должно увеличиться на величину AU. После ряда преобразований получим где R — сопротивление резистора 1, Š— напряжение источника питания.

Период автоколебательного процесса

Т = (e — 1) с, + п + z

Таким образом, генератор пачек импульсов работает в автоколебательном режимеигенерирует число импульсов, определяемое величиной внешнего управляющего напряжения Ъч

Предмет изобретения

Генератор пачек импульсов, содержащий времязадающую RC-цепь, разрядный триггер

5 на транзисторах с общим эмиттерным сопротивлением, причем средняя точка между времязадающим резистором и одной обкладкой времязадающего конденсатора соединена с базой входного транзистора триггера, допол10 нительный транзистор и источник управляющего напряжения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью регулирования количества импульсов в пачке, коллектор дополнительного транзистора соединен со второй обкладкой

15 времязадающего конденсатора, база через резистор — с источником управляющего напряжения, эмиттер — с общей шиной, причем параллельно переходам коллектор-база и базаэмиттер включены конденсаторы.

450329 фиг Г Pvz. Ф

Составитель Г. Челей

Техред М. Семенов

Редактор Т. Янова

Корректор Н. Аук

Заказ 693j12 Изд. ¹ 1107 Тираж 811 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2