Генератор импульсов с регулируемой скважностью

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик

Q Il И С А Н И Е »790112

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.11.78 (21) 2686054/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М Кл з

Н 03 К 3/02

Государственный комитет ло делам изобретений и открытнй (53 ) УД К 621.373..411 (088.8) Опубликовано 23.12.80. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 28.12.80 (72) Авторы изобретения

А. И. Корзун и А. Л. Кондратюк (71) Заявитель

Минский радиотехнический институт (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ С РЕГУЛИРУЕМОИ

СКВАЖНОСТЬЮ

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в различных узлах радиоэлектронной аппаратуры, где необходимо получение импульсов с регулируемой скважностью при постоянной частоте их следования.

Известен генератор импульсов, содержащий полупроводниковый транзистор, времязадающую RC-цепочку, импульсный трансформатор, перем нный резистор (1).

Недостатками его является невысокая стабильность частоты генерируемых импульсов, зависимость частоты следования импульсов от скважности, а также недостаточные пределы регулировки скважности.

Известен генератор, содержащий полупроводниковый транзистор, времязадающую

RC-цепочку, логические элементы НЕ, включенные последовательно, полупроводниковые диоды, и делитель из сопротивлений (2) .

Недостатком этого генератора является невысокая стабильность его частоты и скважности генерируемых импульсов при изменении напряжения источника питания и недостаточные пределы регулировки скважности.

Целью изобретения является расширение диапазона регулировки скважности и повышение стабильности частоты генерируемых импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем транзистор, коллектор которого подключен к входу трех последовательно соединенных инверторов, конденсатор, диод, анод которого соединен с выходом второго инвертора, потенциометр, один из двух неподвижных контактов зо которого подключен к базе транзистора, второй неподвижный контакт потенциометра соединен с катодом диода, конденсатор включен между выходом первого инвертора и подвижным контактом потенциометра, а эмиттер транзистора заземлен.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема генератора импульсов.

Генератор импульсов содержит транзистор 1, первый, второй и третий инверторы

НЕ 2, 3 и 4,конденсатор 5, потенциометр 6, диод 7 причем, коллектор транзистора подключен к входу последовательно соединенных инверторов, конденсатор — между подвижным контактом потенциометра и выходом первого инвертора. один конец потен7901

se циометра соединен с базой транзистора, второй — с катодом диода, анод которого соединен с выходом второго инвертора, а эмиттер транзистора заземлен. Выходом устройства является выход инвертора 4.

Транзистор служит усилительным элементом, кроме того он согласует выходное сопротивление времязадающей RC-цепочки с входным сопротивлением инвертора. Каждый инвертор устанавливает на своем выходе логический «О» при наличии на его входе логической «1» и наоборот — логическую «1» при наличии на входе логического нуля.

Диод служит для разделения цепей заряда и разряда конденсатора.

Конденсатор играет роль накопителя электрической энергии и вместе с потенциометром определяет частоту следования импульсов.

Генератор работает следующим образом.

В исходном состоянии конденсатор разряжен и на базе транзистора — нулевой потенциал (транзистор заперт) поэтому на выходе инвертора 2 устанавливается низкий потенциал, соответствующий уровню логического «О», а на выходе инвертора 3— высокий потенциал, соответствующий уровню логической «1». На выходе устройства в целом будет соответственно логический «О».

Заряд конденсатора происходит по цепи: нижняя обкладка конденсатора 5 — выход инвертора 2 — минус источника питания— плюс источника питания — выход инвертора 3 — диод 7 — правое плечо потенциометра 6 — верхняя обкладка конденсатора 5.

В определенный момент времени, по мере заряда конденсатора, уровень напряжения на базе транзистора достигнет порогового значения отпирания транзистора, в результате чего сопротивление перехода коллекторэмиттер транзистора резко уменьшится, что приведет к появлению на входе инвертора 2 уровня напряжения соответствующего уровню логического «О», а на его выходе логической «1». На выходе инвертора 3 установится соответственно логический «О», а на выходе устройства в целом логическая «1» так как к аноду диода по отношению к катоду будет приложено отрицательное напряжение, то диод окажется запертым.

В результате лавинообразного процесса транзистор полностью отопрется, величина уровня логической «1» на выходе инвертора 2 достигнет максимального значения, начнется перезаряд конденсатора 5 по цепи: верхняя обкладка конденсатора — левое плечо потенциометра 6 — переход база-эмиттер транзистора 1 — минус источника питания — плюс источника питания — выход

1О

1s

ze

2$

3s

12

4 инвертора 2 — нижняя обкладка конденсатора. Транзистор отперт зарядным током конденсатора. По мере заряда конденсатора его зарядный ток уменьшается, т. е. уменьшается ток в базе транзистора 1. Когда конденсатор полностью зарядится, ток прекратится и транзистор запрется. На выходе инвертора 2 появится логический «О» опять начнется процесс перезаряда конденсатора 5.

Вследствие того, что при перезаряд6 напряжение на конденсаторе стремится к напряжению источника литания (в известном генераторе конденсатор разряжается и напряжение стремится к нулю), увеличивается стабильность частоты и скважности импульсов. Кроме того, за счет увеличения разности напряжений на конденсаторе увеличивается ток перезаряда конденсатора и появляется возможность увеличить пределы регулировки скважности при высокой стабильности частоты и скважности.

Предлагаемый генератор по сравнению с известными обладает повышенной стабильностью частоты генерируемых колебаний; в нем расширен диапазон регулировки скважности; упрощена схема в результате исключения двух резисторов и полупроводникового диода; увеличена надежность за счет уменьшения числа элементов входящих в устройство.

Формула изобретения

Генератор импульсов с регулируемой скважностью, содержащий транзистор, коллектор которого подключен к входу трех последовательно соединенных инверторов, конденсатор, диод, анод которого соединен с выходом второго инвертора, потенциометродин из двух неподвижных контактов которого подключен к базе транзистора, отлинаюи1ийся тем, что, с целью расширения диапазона регулировки скважности и повышения стабильности частоты генерируемых импульсов, второй неподвижный контакт потенциометра соединен с катодом диода, конденсатор включен между выходом первого инвертора и подвижным контактом потенциометра, а эмиттер транзистора заземлен.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ицхокки Я. С. Овчинников Н, И. Импульсные и цифровые устройства, М., «Советское радио», с. 341.

2. «Радио», М., 1978, Ко 2 с. 60 (прототип).

790112 б

Составитель В. Бугров

Редактор Н. Кончицкая Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 9057/56 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4