Генератор разнополярных импульсов

 

ОПИСАНИЕ

И3ОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиин

Социалистических

Реслублин (61) Дополнительное к гвт. свил-ву 369684 (22) Заявлено 24.03.76 (21) 2340157/21 (51) М. Кл."- Н 03К 3/281 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.77. Б|оллетсць ¹ 38

Дата опубликования описания 20.10.77 (53) УДК 621.373.531 (088.8) и открытий (72) Автор изобретения

Н. К, Китаев

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР РАЗНОПОЛЯРНЫХ ИМПУЛЬСО

Изобретение относится к генераторам разнополярных импульсов, широко применяемым в автоматике, телемеханике, вычислительной и измерительной технике, в частности, в качестве преобразователей постоянного напряжения с время-импульсным выходом.

По основному авт. св. 369684 известен генератор разнополярных импульсов, содержащий магнитный мультивибратор, синхронизированный через дифференцирующий конденсатор задающим генератором фиксированной частоты.

К недостаткам такого генератора следует отнести наличие значительного обратного выброса напряжения в момент формирования заднего фронта импульса за счет ЭДС самоиндукции, возникающей при переключении, что не всегда допустимо, так как может вызвать ложное срабатывание последующих устройств и приводит к дополнительным потерям.

Цель изобретения — уменьшение обратного выброса напряжения в момент формирования заднего фронта импульса, Указанная цель достигается тем, что в генератор разнополярных импульсов, содержащий магнитный мультивибратор с выходным трансформатором, синхронизированный через дифференцирующий конденсатор задающим генератором фиксированной частоты с согласующим трансформатором, введены две последовательные диодно-транзисторные цепочки, которые подключены встречно-параллельно друг другу и соединены с выводами до5 полнительнои обмотки выходного трансформатора, при этом база-эмпттерные переходы транзисторов упомянутых цепочек подключены к двум дополнительно введенным обмоткам согласующего трансформатора.

1О На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема генератора разнополярных импульсов, на фиг. 2 — осциллограммы напряжений, поясняющие работу схемы.

15 Генератор разнополярных импульсов содержит магнитный мультивпбратор, состоящий из трансформатора 1 на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезнса с обмотками

1-1 — 1-5, транзисторов 2 и 3, диодов 4 и 5 и

20 резисторов 6, 7 и 8, задающий генератор 9 фиксированной частоты с согласующим трансформатором 10 с обмотками 10-1 — 10-6, дифференцпрующий конденсатор 11, источник питания 12, источник смещения на диодах 13

25 и 14 и две встречно-параллельные диоднотранзисторные цепочки, состоящие из диодов

15 и 16 и транзисторов 17 и 18.

Генератор работает следующим образом.

При включенном источнике питания 12 сердечник трансформатора 1 перемагничивается.

11 — з н — Е

3

Один из транзисторов (например транзистор

2) открыт, другой (транзистор 3) — закрыт суммой напряжения положительной обратной связи (U;) на базовой обмотке 1-4 и напряжения смещения (Up), подаваемого от источника смещения на диодах 13 и 14. Напряжение Up больше U, на величину, достаточную для поддержания открытого транзистора 2 в насыщенном состоянии. При достижении в сердечнике трансформатора 1 потока насыщения Ф. напряжение на всех обмотках падает (Up--0) и оба транзистора 2 и 3 запираются напряжением смещения С „подаваемым от источника смещения на диодах 13 и

14. С приходом запускающего импульса (фиг. 2б) с задающего генератора 9 (фиг, 2а) открывается транзистор 3 и трансформатор

1 перемагничивается в противоположном направлении. Напряжение на выходе в этовремя равно U„(cM. фиг. 2г) и сохраняется до насыщения сердечника трансформатора 1, что вновь приводит к запиранию транзисторов 2 и 3 до прихода следующего запускающего импульса, открывающего транзистор 2 и т. д. (см. фиг. 2), При этом длительность выходных импульсов (t„) генератора определяется временем полного перемагничивания сердечника трансформатора 1 от — Ф. до

+Ф,: где E — напряжение источника питания 12, а

W 3 — число витков обмотки 1-3.

Из описания работы схемы видно, что в момент запирания одного из транзисторов 2 или 3 (т. е. в момент формирования заднего фронта (фиг. 2в) возникает значительный (практически равный напряжению питания

Е, помноженному на коэффициент трансформации) обратный выброс напряжения, вследствие появления ЭДС самоиндукции, стремящейся сохранить значение тока в обмотках трансформатора. Так, например, при открытом транзисторе 2 у начал обмоток (обозначенных точками) трансформатора 1 наводится «плюс» напряжения, а в момент запирания транзисторов полярность напряжения ме5

30 няется и у начал обмоток наводится «минус».

С введением диодно-транзисторных цепочек

ЭДС самоиндукции будет шунтироваться открытой в данный момент цепочкой и величина обратного выброса не будет превышать величины прямого падения напряжения на открытых транзисторе и диоде. Поясним последнее.

Базовые обмотки транзисторов 17 и 18 сфазированы таким образом, что в течение полупериода работы задающего генератора (Т„) (см. фиг. 2а) транзистор 17 открыт, а транзистор 18 — закрыт. Однако до момента запирания прохождению . тока (поскольку у точки обмотки 1-5 наводится «плюс») через открытый транзистор 17 препятствует диод 15. В момент же запирания транзистора 2 полярность на обмотке 1-5 меняется, и возникшее напряжение шунтируется через открытые диод 15 и транзистор 17. Аналогичные процессы произойдут в момент запирания транзистора 3, только в этом случае ЭДС самоиндукции зашунтируется через открытые диод

16 и транзистор 18, При этом величина обратного выброса будет не более прямого падения напряжения на открытом диоде итранзисторе (фиг. 2г).

Экспериментальная проверка, проведенная на кафедре «Автоматика и телемеханика»

Куйбышевского политехнического института подтвердила правильность изложенной теории и показала работоспособность схемы.

Формула изобретения

Генератор разнополярных импульсов по авт. св. 369684, отлич ающийся тем, что, с целью уменьшения обратного выброса напряжения в момент формирования заднего фронта импульса, в него введены две последовательные диодно-транзисторные цепочки, которые подключены встречно-параллельно друг другу и соединены с выводами дополнительной обмотки выходного трансформатора, при этом база-эмиттерные переходы транзисторов упомянутых цепочек подключены к двум дополнительно введенным обмоткам согласующего трансформатора.