Генератор прямоугольных импульсов

 

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1!) 6041 37 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17,05,72 (21) N. 1786403/18-21 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 25.04,78 5&ллетеиь №15 (45) Дата опубликования описания 05.04.78 (51) M. Кл,о

11 03 К 3/26

Госудврственный ионитет

Соввтв Миниотров СССР оо делаы иэооретений и открытий (53) УДК 6 21,3 73,5 2 (088,8) (72) Автор. изобретения

В. Т, Самохин (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМГ1УЛЬСОБ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к аппаратуре передачи данных.

Известны генераторы прямоугольных импульсов, вьптолненные на основе релаксационной ячейки с времязадающей релаксационной цепочкой(1 .

Однако известные генераторы импульсов облапают нестабильностью длительности выходных импулы:ов. Особенно это ошутимо 10 при большой скважнос ти импульсов, например поряпка пвух и более сотен, Наиболее близок по своей технической сушности к предлагаемому изобретению генератор прямоугольных импульсов, выпол- lt ненный на основе релаксационной ячейки с времязапаюшей резистивно-емкостной цепочкой, резистивным делителем питаюшего напряжения и двумя разнотипными транзисторами с коллекторно-базовыми связями 2). 20

Недостатком такого генератора является также недостаточная стабильность временных параметров генерируемых импульсов за счет непостоянства разряда емкости., происходящей обычно через активные эле- 25

2 менты, сопротивление которых является функцией температуры, старения, разброса статического коэффициента усиления, например, для транзисторов и т.д.

Цель изобретения — повьннение стабильности временных параметров генерируемых импульсов, Достигается тем, что генератор прямоугольных импульсов, выполненный на основе релакса1тионной ячейки с врел1язадаюшей реэистивно-емкостной цепочкой, реэистивным делителем питающего напряжения и двумя разнотипными транзисторами с коллекторно-базовыми связями, одним эмиттером, подключенным к земле, а другим — соепиненным со срепней точкой реэистивного делителя питаюшего напряжения, сопержит вторую релаксационную ячейку, аналогичную первой, и два разнотипных транзисторных ключа, собранных по схеме с обшим эмиттером, причем в первой ячейке времяэалаюшая резистивно-емкос.тная цепочка поаключена резистором к земле, средней точкой— к базе входного транзистора и через резистор — к питаюшей шине, а времязацаюшая

604137

Работает генератор прямоугольных импульсов следуюшим образом.

При подключении напряжения питания (E ) к шине.27 всэ.транзисторы не которое время остаются в закрытом состоя нии, а через резистор 1 будет заряжатыя конденсатор 2 до потенциала (9-> ) амиттера транзистора 3 (фиг . 2а), .образованно гр делителем напряжения из резисторов

4,5. Конденсатор 2 заряжается также и через резистор:6, Однако его номинал на несколько порядков меньше, чем номинал резистора 1, поэтому- постоянная времени заряда конденсатора 2 будет определятыя только резистором 1.

При превышении потенциала базы транзистора 3 (за счет заряда конденсатора 2

55 над. потенциалом амиттера этого же транзистора, через его базо-эмиттерный переход.потечет отпираюший ток, и транзистор 3 . из зоны отсечки перейдет в режим активной зоны (приоткроется ).

40 резистивно-емкостная цепочка второй ячейки подключена резистором к коллектору выходного транзистора первой ячейки, средней ,точкой к базе входного транзисто а второй ячейки, конденсатором - к питаюшей шине и к коллектору выходного транзистора второй ячейки соответственно через резистор и последовательную цепочку из диода и реэйстора, средняя точка которой соединена с базой и через резистор с эмиттером трап- щ зисторного ключа, присоединенного коллектором к базе другого транзисторного ключа, коллектор которого подключен к базе выход- ного транзистора первой ячейки.

На фиг. 1 приведена электрическая схе- 15 ма генератора, а на фиг. 2 - временная диаграмма его работы, Генератор сосгонт иэ двух аналогичных релаксационных ячеек, первая из которых содержит времязадаюшую цепочку из резистора 1 и конденсатора 2, входной трап» зистор 3, резистивный уелитель напряжения из резисторов 4,5 резистора 6 выходного транзистора 7, коллектор которого подключен к выходной шийе 8 генератора. 25

Вторая релаксационная ячейка содержит времязадаюшую цепочку из резистора 9, конденсатора,. 10, резистора 11, входного

12 и выходного 13 гранзисторов. Кроме того, генератор содержит два раэнотипиых 30

Ъ транзисторных ключа, выполненных на базе транзисторов 14 и 15 и оезисторов 16- .3. 9,, а также резисторы 20 - 23, диоды 24, и 25,, причем коллектор ключевого транзистора 14 соединен с выходной шиной 26 генератора, 55 а эмиттер этого транзистора соединен с питаюшей шиной 27.

Поскольку коллекторный ток транзистора

3 является базовым током транзистора 7, то последний переходит уже близко к границе области насышения. За счет этого потенциал на обкладке конденсатора 2, подключенного к коллектору транзистора 7, изменится и будет положительным - у ) (до этого времени он был отрицательнымза счет напряжения питания), Конденсатор 2 будет вынужден разряжаться через базаэмиттерный переход транзистора 3, что приведет к лавинообразному открыванию транзисторов 3,7 и формированию крутого переднего фронта на шине 8 (см. фиг. 2а)

Начиная с момента времениф1, на шине

8 генератора прусутствует положительный потенциал (фиг, 2б), под действием, которого через резисторы 9 и 11 будет заря;хатыя конденсатор 10 до напряжения 0 0 (фиг. 2в). Номинал резистора ll по сравнению с номиналом резистора 9 мал и постоянная времени заряда конденсатора 10 будет определяться резистором 9.

При .чревышении потенциала базы транзистора 12 (эа счет заряда конденсатора

10) над потенциалом эмиттера этого же транзистора через его база-эмиттерный переход потечет отпираюший ток, который при ведет к лавинообразному, открыванию транзисторов 12, 13, т.е, все процессы повторяются также как и в первом релаксационном генераторе.За время заряда конденсатора-.10 от 4 до у (эпюра 3) конденсатор 2 сначала разрядится до нуля, а затем путем изменения полярности (при открытом транзи« сторе 7) он. эарядитсэ:,до. максимального порогового, уровня 0;,,r .LL„» ., где,И соответственно ьвжодные "напряжения транзисторэЭ 1.2 и 1.3, I dè" Ф заряда конденсатора, 10 больше Ф разряда конденсатора 2 . плюс переэаряда конденсатора 2.

В противном случае уровень перезаряда конденсатора 2 определяется дл"тельностью вы ходного импульса.

Г оокольку ток заряда и переэаряда конденсатора 2 протекает через база-эмиттер ный переход транзистора 3, то все ато время транзисторы первой ячейки генератора будут: находиться в насыщенном состоянии.

Как только откроется транзистор 13, его коллекторный ток открывает ключевой транзистор 14, который открывает также и транзистор 15, Открытый транзистор 15 подключает базу транзистора 7 к земле и транзис гор 7 закрывается, Перезаряженный конденсатор 2 начинает сначала разряжаться через резистор 1, а затем заряжаться через этот же резистор до порогового уров

604137 ня, равного напряжению эмиттера транэиоТора 3.

Далее все проц ссы повторяются.

Разряд конденсатора 10 осуществляется в паузах между импульсами, С, Длительнос гь генерируемых импульсов инфранизких частот определяется также как и пауза между импульсами только постоянными времени заряда конденсаторов 2 и

10 через постоянные резисторы 1,9. В ре- t0 зультате этого достигается максимальная с табильность длительности как выходных импульсов, так и паузы между ними.

Для сравнения (на фиг. 2г) показаны выходные импульсы (шина 26), длитель- 15 ность которых является нестабильной, т.к, они формируются за время разряда и перезаряда конденсатора 10 через входное сопротивление транзистора 12, которое изменяется по многим причинам.

20, Таким образом, в данном генераторе достигается стабильность параметров выходных импульсов.

Формула изобретения

Генератор прямоугольных импульсов, выполненный на основе релаксационной ячейки с времязадающей резистивно-емкостной 30

4 цепочкой, резистивным;делителем питающего напряжения и двумя разнотипными транзисторами с коллекторно-базовыми связями, одним эмиттером, подключенным к земле, а другим — соединецншл1 со средней точкой реэис тивного делителя пцтаюшего напряжения, о т л и ч а ю ш ц и с я тем, что, с целью повышения стабильности временных параметров генерируемых импульсов, он содержит вторую релаксационную ячейку, аналогичную первой, и два ра»нотипных транзисторных ключа, собранных по схеме с общим эмиттером, причем в первой ячейке времяэадаюшая резистивно-емкостная цепочка подключена реэисторол к земле, средней точкой - к базе входного транзистора и через резистор - к питающей шине, а Ьремязадаюшая реэистивноемкостная цепочка второй ячейки подключена резистором к коллектору выходного транзистора первой ячейки, средней точкой к базе входного транзистора второй ячейки, конденсатором - к питающей шине и к коллектору выходного транзистора второй, ячейки соответственно через резистор и последовательную цепочку из диода и резистора, средняя точка которой соединена с базой и через резистор с эмитгером транзисторного ключа, присоединенного коллектором к базе другого транзисторного ключа, коллектор которого подКлючен к базе выходного транзистора первой ячейки.

Источники информации, принятые во внимание . при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 227370, кл. Н 03 К 3/02, i1966 °

2. Авторское свидетелыггво СССР

М 362423, кл. Н 03 К 3/02, 1970, Составитель В, Назарова

Редактор Э. Пятигорский Техред М, Квлемеш Корректор H. Япемирская

Заказ 2123/48 Тираж 1086 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Минно ров СССР по делам изобретений и открытий

113 035, Москва, Ж36, Раушская наб., д. 4/5

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