Генератор импульсов

 

г

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

«»841086 (61) Дополнительное к ает. сеид-ву 536591 (22) Заявлено 10,0278 (21) 2578299/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 230681, Бюллетень Йо 23

Дата опубликования описания 230681 (51)М. Кл.з

Н 03 К 3/26

H 03 К 3/01

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 373. 52 (088.8) (72) Автор изобретения

A.Ï.ØåðøóHîâ (71) Заявитель (5 4) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, автоматике и радиоэлек-, тронике.

По основному авт. св. @536591 известен генератор импульсов, который содержит импульсные времязадающие мосты, выходной трансформатор с обмотками обратной связи, включенными в ветви импульсных времязадающих мостов и коммутирующие транзисторы, с диодами, шунтирующими база-эмиттерные переходы этих транзисторов. Базы каждого из коммутирующих транзисторов через времязадающие конденсаторы, обмотки обратной связи и времязадающие резисторы соединены с коллекторами противоположных коммутирующих транзисторов и с коллекторами своих коммутирующих транзисторов через диоды, дополнительно введенные резисторы и времязадающие резисторы, при этом выводы обмоток обратной связи через диоды соединены с дополнительно введенным переменным резистором, включенным между полюсами источника питания, образующего совместно с соответствующими первичными обмотками трансформатора вторые ветви времязадающих мостов (1 .

Недостатками известного генерато. ра импульсов являются значительная сложность его схемы, вследствие чего он малонадежен, а также большая трудоемкость при изготовлении микросборок. Кроме того, наличие значительных выбросов на вершинах импульсов в моменты переключения коммутирующих транзисторов ведет к ограничению допустимого уровня напряжения источника питания и к возрастанию мощности потерь на переключение коммутирующих транзисторов, что также снижает надежность работы генератора.

1з Цель изобретения - повышение надежности генератора импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов по авт.св. 9536591, содержащий импульс2О ные времязадакяуие мосты, выходной трансформатор с обмотками обратной связи, включенными в ветви импульсных времязадающих мостов и коммутирующие транзисторы, с диодами, шун25 тирующи база-э,ттерные переходы этих транзисторов, базы каждого из коммутирующих транзисторов через времязадающие конденсаторы, обмотки обратной связи и времязадающие реЗО зисторы соединены с коллекторами .

841086 противоположных коммутирующих транзисторов и с коллекторами своих же коммутирующих транзисторов через диоды, дополнительно введены резисторы и времязадающие резисторы, при этом выводы обмоток обратной связи через диоды соединены с дополнительно введенным переменным резистором, включенным между полюсами источника питания, образующего совместно с соответствующими первичными обмотками трансформатора, вторые ветви времязадающих мостов, дополнительно введены резисторы, включенные последовательно с времязадающими конденсаторами.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого генератора импульсов.

Генератор импульсов образован двумя импульсными времязадающими мостами, состоящими из трансформатора

1, имеющего обмотки 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 и 1-5, коммутирующих транзисторов 2 и 3, времязадающих резисторов

4 и 5, времязадающих конденсаторов

6 и 7, резисторов 8-13, диодов 14 и

15 и источника 16 напряжения питания.

Первый мост содержит времязадающие резистор 4 и конденсатор б первая ветвь, в которую включена обмотка 1-1 обратной связи трансформатора 1 между конденсатором б и резистором 4 и общая шина источника напряжения питания 16 — вторая ветвь.

Второй мост содержит времязадающие резистор 5 и конденсатор 7 — первая ветвь, в которую включена обмотка

1-2 обратной связи трансформатора 1 между конденсатором 7 и резистором 5, и общая шина источника напряжения питания 16 — вторая ветвь. Общие точки соединения времязадающих резисторов

4 и 5 и обмоток 1-1 и 1-2 обратной связи соответственно соединены с базами противоположных коммутирующих транзисторов 3 и 2 через резисторы 13 и 12 и диоды 15 и 14. Коллекторы коммутирующих транзисторов

2 и 3 соединены соответственно с времязадающими резисторами 5 и 4 и с первичными обмотками 1-3 и 1 -4 трансформатора 1, средний вывод которых соединен с общей потенциальной точкой источника 16. Нагрузка подключается к выходной обмотке 1-5 трансформатора 1, последовательно с времязадающими конденсаторами б и

7 включены соответственно дополнительные резисторы 8 и 9.

Генератор импульсов работает следующим образом.

Пусть первоначально происходит заряд конденсатора б, зарядный ток которого протекает от плюса источника 16 через обмотку 1-4, на которой развивается напряжение, численно равное напряжению источника 16 питания> далее через времязадающий ре5

65 зистор 4, обмотку 1-1 с согласным по знакам напряжением на ней, конденсатор 6, дополнительный резистор 8, база-эмиттерный переход коммутирующего транзистора 2 на минус источника 16. Коммутирующий транзистор 2 открывается, и все напряжение источника 16 прикларщвается к первичной обмотке 1-3 трансформатора 1, на выходной обмотке 1-5 которого вырабатывается одна из полувол генерируемого периода колебаний. Длительность этой полуволны будет определяться временем заряда конденсатора б до величины фиксации, равной величине напряжения обмотки 1-1 обратной связи трансформатора 1.

До момента фиксации напряжения на конденсаторе б диод 15 закрыт суммой обратных напряжений на конденсаторе б и обмотке 1-1 обратной связи. В процессе заряда конденсатора б напряжение на .нем растет, и когда сумма напряжений на конденсаторе б и обмотке 1-1 станет равной нулю или несколько больше нуля, диод 15 открывается, фиксируя напряжение кон-, денсатора б (при этом ток базы транзистора 2 стремится к нулю) и приоткрывая транзистор 3 за счет токобазы, протекающего через резистор

13 и диод 15.

В результате начинается лавинный процесс отпирания транзистора 3 и запирания транзистора 2. Этот процесс еще больше ускоряется за счет действия обмотки 1-1 обратной связи, так как при этом направление напряжения на ней изменяется на 180, причем оно становится согласным с зафиксированным напряжением конденсатора 6. Происходит перезаряд конденсатора б, в результате которого протекает ток по цепи: конденсатор

6, обмотка 1-1, резистор 13, диод

15, база-эмиттерный переход транзистора 3, резисторы 10 и 8 и снова конденсатор б.

Таким образом, происходит формирование выходных импульсов на обмотке 1-5 с крутыми фронтами за счет резкого отпирания на данном временном этапе транзистора 3 и формиро,ванного запирания транзистора 2.

Динамика описанных процессов повторяется и принимает периодичес-! кий характер, а на выходной обмотке

1-5 трансформатора 1 вырабатываются прямоугольные биполярные импульсы с крутыми фронтами за счет наличия сильной положительной обратной связи в моменты переключения транзисторов 2 и 3. При постепенном, плавном изменении напряжения источника питания от нуля до номинального значения возможен одновременный заряд конденсаторов б и 7, при этом периодическое переключение коммутирующих транзисторов 2 и 3 нарушится, но

841086

Формула изобретения

Составитель В.Казаков

Техред A Савка Корректор М.Демчик

Редактор С.Родикова

Заказ 4800/82 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 наличие последовательных цепочек из резисторов 4, 5, 12 и 13 и диодов

14 и 15 обеспечивает. подачу прямого напряжения смещения на база-эмиттерные переходы транзисторов 2 и 3, создавая, тем самым; условия для мягкого самовоэбуждения.

Если исключить дополнительные резисторы 8 и 9, то это приведет к значительному опережающему отпиранию одного коммутирующего транзистора по отношению к другому, т.е. при работе коммутирующий транзистор 3 резко откроется в момент времени, когда еще открыт и коммутирующий транзистор 2, при этом возникают токи перекрытия, что приводит к резкому возрастанию (на порядок) мощности рассеяния на коммутирующих транзисторах 2 и 3 и появлению значительных коммутационных выбросов напряжения между коллекторами и их эмиттераьп+, что приводит к резкому снижению надежности работы генератора импульсов. Введение дополнительных резисторов 8 и 9 сглаживает резкое включение коммутирующих транзисторов 2 и 3, делает его постепенным.

Таким образом, предлагаемый генератор импульсов является более надежным, а экспериментальная проверка генератора импульсов на частоте коммутации 100 кГц в диапазоне от -60 до +85OC полностью подтвердила надежность его работоспособности при мягком самовозбуждении и крутых фронтах генерируемых импульсов.

Генератор импульсов по авт.св.

9536591, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены резисторы, .включенные последователь-.

20 но с времязадающими конденсаторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9536591, кл. Н 03 К 3/26, 06.09.74.