Релаксационный генератор

 

(ii) 5689ll

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное .к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.02.72 (21) 1750730/26-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.76. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 13.07.76 (51) M. Кл е Н ОЗК 3/28

Тоаударстаенный комите;

Совета Ыинистроа СССР ло лелем иаобретений и открытий (53) УДК 621.373.431.2 (088.8) (72) Автор изобретения

С. Т. Михайлов (71) Заявитель (54) РЕЛАКСАЦИО Н Н ЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может применяться в автоматике и вычислительной технике, где требуется получение качественных управляющих (тактовых) импульсов малой длительности с большой скважностью следования.

Известный релаксационный генератор, содержащий переключающий транзистор, включенный последовательно с триггером с коллекторно-базовыми связями на транзисторах различного типа проводимости, и резистивный делитель напряжения, не обеспечивает достаточной скважности генерируемых импульсов.

Цель изобретения — увеличение скважности генерируемых импульсов.

Это достигается тем, что в предлагаемой релаксационный генератор дополнительно введен полупроводниковый прибор с накоплением зарядов, который включен в одну из коллекторно-базовых связей триггера, а точка соединения базы одного из транзисторов триггера с одним из выводов полупроводникового прибора с накоплением зарядов подключена через резистивный делитель напряжения к клемме источника питания.

В отличие от широко распространенных релаксационных генераторов, включающих в себя накопительную емкость, в схеме этого генератора использован эффект накопления дырок, накопление заряда в полупроводниковой структуре и его последующее рассасывание; таким образом, емкость как обязательный элемент возникновения колебаний в резисторноконденсаторных схемах здесь отсутствует. Из5 менение скорости рассасывания заряда, а следовательно, увеличение частоты автоколебаний генератора может быть достигнуто за счет подачи открывающего смещения, компенсирующего накопления заряда в полупроводнико10 вом приборе, выполняющем роль накопительного элемента.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого релаксационного генератора, 15 Релаксационный генератор состоит из триггера на транзисторах 1 типа р-и-р и транзисторах 2 типа п-р-п, резисторов 3 и 4, составляющих коллекторные нагрузки, коллекторно-базовых резисторов 5 и 6, образующих вместе со

20 стабилитроном 7 петлю положительной обратной связи, регулируемого резистора 8 обратной связи, резистора 9, переключающего тралзистора 10, резистивного делителя напряжения на резисторах 11 и 12, конденсатора 13 и

25 источника питания 14, Конденсатор 13, подключенный параллельно резистору 5, связывающему коллектор транзистора 2 с базой транзистора 1, необходим в

30 основном для формирования фронтов импуль508911

55 б0 са (форсирования открытия и закрытия транзистора 1).

Релаксационный генератор работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения напряжение источника питания 14 через резистор 8 приложено к той части схемы, которая имеет на вольт-амперной характеристике участок с отрицательным сопротивлением. Приложенное напряжение выше некоторого максимального, и транзисторы 1 и 2 под действием. положительных обратных связей (коллекторнобазовых) открываются, падение напряжения на резисторе 8 увеличивается, напряжение, приложенное к участку схемы, имеющей на вольт-амперной характеристике участок с отрицательным сопротивлением, становится меньше порогового, и в схеме возникает регенеративный процесс опрокидывания, транзисторы закрываются.

К моменту обратного опрокидывания схемы в цепи обратной связи, содержащей полупроводниковый прибор 7 с накоплением заряда, за счет последнего накапливается заряд так, что потенциал базы транзистора 2 становится закрывающим и схема остается закрытой. По мере рассасывания заряда потенциал на базе транзистора 2 повышается до тех пор, пока не достигает того значения, при котором вступает в действие петля положительной обратной связи, затем процесс повторяется.

Величина конденсатора 13, подключенного параллельно резистору 5, также влияет на частоту.

Изменяя величину открывающего смещения, подаваемого на базу транзистора 2, а также величину сопротивления резистора 8 обратной связи, можно менять частоту схемы в широких пределах.

Так как длительность генерируемых импульсов мала по сравнению с промежутком между импульсами, такая схема может быть применена для получения тактовых импульсов.

Схема релаксационного генератора является пороговой. Это значит, что при превышении питающим напряжением некоторого определенного уровня, генерация импульсов прекращается, и, следовательно, ее можно использовать в устройствах контроля за уровнем напряжения, особенно в случае применения тиристоров как ключевых элементов, для включения которых требуются импульсы, короткие по длительности и с малым временем формирования фронтов, При применении схемы как пороговой необходимо учесть оптимальный ваpH21IT, который можно получить путем настройки схемы подборкой сопротивления резистора 8 обратной связи.

Если напряжение источника питания таково, что при открытых транзисторах 1 и 2 падение напряжения на резисторе 3 близко к напряжению начала стабилизации, схема остается в открытом состоянии столь долго, сколько

50 времени напряжение питания превышает пороговое. При использовании схемы как генератора импульсов выбор режима сводится к определению уровня питающего напряжения в зависимости от параметров полупроводникового прибора с накоплением заряда и дополнительной настройки при помощи резистора 8.

Изменяя сопротивление резистора 8 обратной связи, можно подбирать подходящий режим работы, т. е. уменьшать или увеличивать паузу между импульсами, при этом длительность импульса меняется незначительно. Длительность импульса можно расширить подключением параллельно резистору 8 соответствующего шунтирующего конденсатора.

Схема генератора настраивается так, чтобы при питании от источника постоянного тока с тем же уровнем напряжения, что и амплитуда синхронизирующих импульсов, возможно было получение устойчивых автоколебаний.

При подаче на базу переключающего транзистора 10 прямоугольных синхронизирующих импульсов в зависимости от длительности синхронизирующего импульса можно получить пачки импульсов от одного и более, первый импульс во времени совпадает с передним фронтом синхронизирующего, меняя длительность синхронизирующего прямоугольного импульса, последний делится на один или несколько узких. Чтобы одному синхронизирующему импульсу соответствовал один узкий, совпадающий с передним фронтом, длительность синхронизирующего прямоугольного импульса должна быть меньше одного периода колебаний собственной частоты схемы. Промежуток между пачками импульсов зависит от скважности следования синхронизирующих импульсов. Схема может быть использована в таком режиме для получения узких прямоугольных импульсов из одиночных прямоугольных большой длительности (импульс, получаемый от ждущего мультивибратора) или же пачки импульсов вместо одного широкого.

Формула изобретения

Релаксационный генератор, содержащий переключающий транзистор, включенный последовательно с триггером с коллекторно-базовыми связями на транзисторах различного типа проводимости, и резистивный делитель напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения скважности импульсов, в него дополнительно введен полупроводниковый прибор с накоплением зарядов, который включен в одну из коллекторно-базовых связей триггера, а точка соединения базы одного из транзисторов триггера с одним из выводов полупроводникового прибора с накоплением зарядов подключена через резистивный делитель напряжения к клемме источника питания, 508911

Составитель В. Назарова

Техред Т. Рыбалко

Редактор Е, Караулова

Корректор А. Дзесова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1850/17 Изд, Мю 1226 Тираж 1024 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва K-35, Раушская наб., д. 4/5