Генератор пилообразного напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (Я2) Заявлено 15.01.75. (21) 2095727/26-21 с присоединением заявки №

Союз Советских

Социалистических

Рес тбл (и) 52069б (51} У.. Кл.в

НОЗ К4/50

Н(04 те 3/16

Гввудврстввнюй квинтет

6вввтв Мнннвтрвв СССР вв,ввван нзвврвтвннЯ в вткрытнЯ (23) Приоритет (4отОлублннолено Q5Q77л Бюллетень №!25. е (45) Дата опубликования описания,3008,76 (53) УДК 621.373,52 (088.8) (72р Авторы изобретения

Н. Н. Изюмов и б. Е. Тихонович с

/ л (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООбРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Устройство относится к импульсной технике, может быть использовано в задающих генераторах развертывающих устройств, делителях частоты.

Известны генераторы пилообразного напряжения.

Первый из иэвввпЫа генераторов пилообразного напряжения содержит ключевой транзистор, усительный транзистор, эмиттер которого заземлен, а база через резистор подключена к клемме источника пьттания, конденсатор и резисторы Я . Более совершенным является генератор пнлообного напряжения, содержащий ключевой транзистор, усилительньй транзистор, эмнттер которого заземлен, база через RC -цепь подключена к его кол лектору, а через резистор — к клемме источника британия, конДенсатор и резисторы {2).

Недостаток второго ге: ератора — низкая стабильость длительности выходных импульсов на низкихстотах звукового диапазона. Цель изобретения — повышение стабильности длительности выходных импульсов.

Предлагаемый генератор отличается тем,что в него введен дополнительный транзистор,эмиттер которого

/ эаземчен, а коллектор через резистнвную на-рузк соединен с базой ключевого транзистора, эмиттер

I которого подключен к средней точке Р С -цепи, 2 коллектор которой через конденсатор соединен с базой дополнительного транзистора, а через реэистор— с клеммой источника питания.

Принципиальная электрическая схема генератора

5 изображена на чертеже.

Генератор содержит ключевой транзистор 1, усинительный транзистор 2, времязадающуюИС-цепь, ! состоящую из конденсатора 3 н резистора 4, ограничительные резисторы 5 и 6, переходный конденсатор

1О 7, дополнительный транзистор 8, коллекторная реэистивная нагрузка 9 которого состоит и." соединенных последовательно резистора и потенцнометра, разделительный резистор 10.

В качестве источника смещения базы транзистора

1ч 8 может быть использован любой источник постоянного напряжения, способный обеспечить режим его насыщения.

Рассмотрим работу генератора начиная с процесса рмнрования пилообразной составляющей выход юго напряжения. В момент времени, соответствую ций началу этого процесса, времязадающнй конденса. тор 3 заряжен до напряжения, близкого к чапряже ию источника питания, транзистор 8 до насьпцения

1 открыт, ключевой транзистор 1 заперт напряжением на конденсаторе 3, приложенным к его эмнттеру, а

520696 транзистор 2 находится в усилительном режиме, обусловленным подачей на его базу смещения через резистор 5. Конденсатор 3, формирующий пилообразное напряжение, разряжается через резистор 4 и транзистор 2. При этом ток, протекающий через резистор 5, сохраняется неизменным и распределяется по двум цепям: цепи разряда конденсатора через переход коллектор- эмиттер транзистора 2 и цепь, представляющую собой переход база-эмиттер этого транзистора.

Ток базы транзистора составляет незначительную !

О (в раз меньшую) часть тока коллектора и мало зависит от напряжения на коллекторе. Кроме того, все время разряда конденсатора 3 коллектор транзистора 2 отключен от источника питания, пилообразная составляющая его коллекторного тока и вно- 16 симые ею искажения пилообразного напряжения отсутствуют. По мере разряда конденсатора 3 запирающее налряжение на эмиттере транзистора 1 уменьшается и в некоторый момент становится меньше напряжения Hà его базе. Транзистор 1 открывается, ЯО и перепад напряжения на резисторе 6, вызванный возникновением при этом коллекторного тока транзистора 1, поступает через конденсатор 7 на базу транзистора 8 и выводит его из насыщения, Резкое уменьшение его коллекторного тока приводит к одновременному росту напряжения на базе транзистора 1 и еще больше открывает его. Схема лавинообразно переходит в режим переключения, в результате которого транзистор 8 запирается, а транзистор 1 входит в режим насыщения, замыкая цепь заряда конденсатора 3. Начинается процесс формирования импульса обратного хода, представляющий собой заряд конденсатора 3 по следующей цепи: переход база-эмиттер транзистора 2 — источник питаниярезистор 6 — открытый ключевой транзистор 1. д

Зарядный ток конденсатора 3 протекает через переход база — эмиттер транзистора 2 и в начале процесса заряда ограничивается только сопротивлением резистора 6. Транзистор 2 вводится в глубокое насыщение. При этот ток его коллектора ограничивается сопротивлением резисторов 5 и 6. Резистор 5 препятствует замыканию конденсатора 3 на общую шину через открытый транзистор 2.

По мере заряда конденсатора 3 напряжение на эмиттере транзистора 1 нарастает и в некоторый момент времени становится равным напряжению на его базе. Транзистор выходит из насыщения. Возникающий при этом перепад напряжений на резисторе 6, вызванный уменьшением коллекторного тока транзистора 1, поступает через конденсатор 7 на базу р транзистора 8 и открывает его. Следующее за этим понижение напряжения на базе транзистора 1 приво4 дит к дальнейшему уменьшению тока его кол;.ектора и к росту перепада напряжения на резисторе 6.

Происходит лавинообразный переход схемы в первоначальное состояние, в результате-которого транзистор 8 открывается до насьпцения, а транзистор 1 запирается и разрывает цепь заряда конденсатора 3.

Такое состояние схемы соответствует началу цикла формирования пилообразного напряжения.

Применение нового элемента — дополнительного транзистора — выгодно отличает настоящий генератор пилообразного напряжения от известных, так как в результате этого нестабильность параметров переходного конденсатора 7 не влияет на формирование пилообразного напряжения, и длительность пилообразного импульса в широком диапазоне частот становится стабильнее. Кроме того, применение дополнительного транзистора позволяет уменьшить емкость переходного конденсатора 7 на два порядка и отказаться от нестабильных и дорогостоящих электролитических конденсаторов, что наряду с использованием в схеме генератора транзисторов одного типа проводимости дает возможность изготовить настоящий генератор в интегральном исполнении.

Все вышеизложенное расширяет сферу применения настоящего генератора и устраняет необходимость в разработках аналогичных устройств с близкими диапазонами рабочих частот.

Формула изобретения

Генератор пилообразного напряжения, содержащий ключевой транзистор, усилительный транзистор, эмиттер которого заземлен, база через RC-цепь подключена к его коллектору, а через резистор— к клемме источника питания, конденсатор и резисторы, отличающийся тем,что,сцелью повышения стабильности длительности выходных импульсов, в него введен дополнительный транзистор, эмиттер которого заземлен, а коллектор через резистивную нагрузку соединен с базой ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к средней точке RC- цепи, коллектор через конденсатор соединен с базой дополнительного транзистора, а через резистор — с клеммой источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. Н, Яковлев Импульсные генераторы на транзисторах. Киев, "Техника", 1968, стр. 205.

2.Авт. св, СССР N 311383, кл. Н 03 К 3/286, 1969.

520696

Редактор Б. Федотов

Заказ 3087a/225

Составитель М. Аудринг

Техред А. ДемьЯнова Корректор.Н. Золотовская

Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4