Релаксационный генератор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБВЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 847490 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(51)М. Кл. (22) Заявлено 18.06.79 (21) 2780373/18-21

Н 03 К 3/26 с присоелинением заявки РЙ—

6вуаарстхеиныб квинтет

СССР (23) Приоритет— ао левам азабретеннв и открытка

Опубликовано 15.07.81. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 1 8. 07 .81 (53) УДК 621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.Н. Баскаков и Н.К. Полетаева (71) Заявитель (54) РЕЛАКб ЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к генериро- ванию электрических импульсов и предназначено для использования в радиоэлектронных устройствах, в частности частотных и время-импульсных преобразователях.

Известен релаксационный генератор, содержащий зарядную цепь, накопительный конденсатор, параллельно которому включено разрядное устройство с

10 выходной вольт-амперной характеристикой S -типа Pl), Недостатком этого устройства является большая длительность фронтов выходного импульса и большая величина 1 емкости накопительного конденсатора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению относится устройство, содержащее зарядную. цепь на-. копительный конденсатор, параллельно которому включено разрядное устройство с управляемой выходной вольт-амперной характеристикой 5-типа, состоящее из двух основных транзисторов разного типа проводимости с коллекторными резисторами и реэистивными коллекторно-базовыми цепями связи и дополнительного транзистора, включенного между базами основных транзисторов, и резистором в цепи базы p2).

Недостатком известного устройства является большая длительность фронта и большая величина емкости времяэадакхцего конденсатора.

Цель изобретения — уменьшение длительности фронта выходных импульсов и емкости времязадаяцего конденсатора.

Поставленная цель достигается тем, что в релаксационный генератор, со- . держащий .зарядную цепь, накопитель-. ный конденсатор, параллельно которому включено разрядное устройство с управляемой выходной вольт-а нерной характеристикой 5 -типа, состоящее из двух основных транзисторов разного типа проводимости с коллекторными резисторами и реэистивными коллекторнобазовыми цепями связи и дополнитель84 ного транзистора, включенного между базами основных транзисторов и резистором в цепи базы, включен дополнительный конденсатор, соединенный с базой дополнительного и коллектором основного транзистора другого гипа проводимости разрядного устройства.

На чертеже представлена схема релаксационного генератора.

Релаксационный генератор содержит зарядный резистор 1 и накопительный конденсатор 2, параллельно которому включено разрядное устройство с выходной вольт-амперной характеристикой 5 †ти на двух транзисторах 3 и 4 разного типа проводимости с резисторами 5 и 6 в коллекторных цепях, ко.гшекторнобазовыми резисторами 7 связи и дополнительный транзистор 8, эмиттер которого соединен с базой транзистора 3 того же типа проводимости, а коллектор — с базой транзистора 4 другого типа проводимости. В цепь базы дополнительного транзистора 8 включен резистор 9. Между базой дополнительного транзистора 8 и коллектором транзистора 4 другого типа проводимости включен дополнительный конденсатор 10.

В первый момент времени после включения источника питания все транзисторы релаксационного генератора заперты. Накопительный конденсатор 2 заряжается через резистор 1. Дополнительный конденсат ор 10 э ар яжается чер еэ последовательную цепь резисторов

1-5-7-9-6. По мере заряда дополнительного конденсатора 10 напряжение на ба— эе дополнительного транзистора 8 увеличивается. Э ro приводит к yMeHbtlleнию напряжения включения разрядного устройства с выходной вольт-амперной характеристикой Б -типа. Как только указанное напряжение включения станет равным возрастающему напряжению на накопительном конденсаторе 2, транзисторы 3 и 4 начнут открываться и напряжения на коллекторных резисторах 5 и 6 начнут возрастать. Указанное увеличение напряжения через дополнительный конденсатор 10 передается на базу дополнительного транзистора 8. Это приводит к возрастанию токов базы и коллектора дополнительного транзистора и следовательно — основных транзисторов 3 и 4, что вызывает ускоренное нарастание напряжения на коллекторных резисто7490 4

5

45 (0 рах 5 и 6 и еще болыпее увеличение тока дополнительного транзистора 8.

Таким образом, замыкается цепь положительной обратной связи, что приводит к лавинообразному увеличению коллекторных токов транзисторов 3 и 4 и ускоренному переключению их в режим насыщения. Тем самым укорачивается фронт импульсов на коллекторе транзистора 4, с которого снимаются выходные импульсы. После переключения транзисторов 3 и 4 дополнительный конденсатор разряжается через переходы база-змиттер основного транзистора 3, дополнительного транзистора 8 и коллекторный резистор 6, а накопительный конденсатор 2 разряжается через устройство с выходной вольт-амперной характеристикой 5 -типа, напряжение на нем уменьшается.

Как только оно уменьшается до напряжения выключения устройства с выходной вольт-амперной характеристикой

S-типа, его основные транзисторы 3 и

4 начнут переключаться в запертое состояние, а напряжение на коллекторе транзистора 4 уменьшается. Уменьшение этого напряжения передается на базу дополнительного транзистора 8 через дополнительный конденсатор 10.

В итоге все транзисторы 3, 4 и 8 устройства с выходной вольт-амперной характеристикой переключатся в запертое состояние, а напряжение включения устройства увеличивается, практически, до напряжения пробоя основных транзисторов 3 и 4, Конденсаторы 2 и 10 вновь начинают заряжаться.

Этим определяется начало следующего периода работы релаксационного генератора, который происходит так же, как и предыдущий.

Длительность выходных импульсов на коллекторе основного транзистора определяется постоянной времени цепи разряда накопительного конденсатора

2, емкостью этого конденсатора и параллельной цепью из двух коллекторных резисторов 5 и 6, а длительность интервала между импульсами, соответствующая длительности запертого состояния транзисторов 3, 4 и 8, определяется как постоянной времени цепи заряда накопительного конденсатора 2, которая равна „К! С2, так и постоянной времени цепи заряда дополнительного конденсатора и последовательной целью из зарядного резистора

5 84 74

1, коллекторных резисторов 5, Ь резистора 7 в цепи коллекторно-базовой связи и резистор» 9 в цепи базы дополнительного транзистора 87>>-g(g ig р,11+11 1.

Чем больше по сравнению с тем в большей степени длительность интервала между импульсами определяется постоянной времени . Увеличение последней легко обеспечивается увеличением сопротивлений резисторов 10 цепи заряда дополнительного конденсатора 10, особенно сопротивления резистора 9 в цепи базы дополнительного транзистора, которое может быть на два-три порядка больше сопротивления зарядного резистора 1. Поэтому емкость второго конденсатора 9 может быть уменьшена на два-три порядка по сравнению с емкостью накопительного конденсатора 2 в известном релакса- 20 ционном генераторе при тех же значениях длительности интервала между импульсами. Поскольку для генератора этого типа характерна большая скважность, период выходных импульсов в 25 основном определяется постоянной времени цепи заряда дополнительного конденсатора 10 емкость которого может быть на два-три порядке меньше емкости накопительного конденсатора 5 в 30 известном генераторе. Поскольку период в этом случае определяется в основном емкостью дополнительного конденсатора 10, емкость накопительного конденсатора 2 может быть умень- 3s шена на два-три порядка.

Включение второго конденсатора между базами дополнительного транзистора и коллектором транзистора другого типа проводимости отличает предлагаемый релаксационный генератор от известного, так как позволяет значительно уменьшить длительность фронта выходных импульсов на коллекторе транзистора и уменьшить емкость времязадающего конденсатора. Уменьшение фронта выходных импульсов обеспечивает работоспособность предлагаемого релаксационного генератора на более высоких частотах. На этих частотах возможно повышение температурной стабильности частоты, так как укорочение

90 4 фронта связано с ускорением термозависимых переходных процессов при переключении транзисторов, длительность которых на повышенных частотах сопоставима с периодом. В результате уменьшения емкости времяэадакщего конденсатора расширена возможность миниатюризации и повышения температурной стабильности частоты релаксационного генератора особенно в миллисекундном диапазоне, где применяемые обычно конденсаторы имеют, большие габариты, вес и низкую температурную стабильность. Таким образом, расширяется диапазон частот, на которых может применяться простой релаксационный ген ер атор . формула изобретения

Релаксационный генератор, содержащий зарядную цепь, накопительный конденсатор, параллельно которому включено разрядное устройство с управляемой выходной вольт-амперной характеристикой S -типа, состоящее иэ двух основных транзисторов разного типа проводимости с коллекторными резисторами и резистивными коллекторно-базовыми цепями связи и дополнительного транзистора, включенного между базами основных транзисторов и резистором в цепи базы, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения длительности фронта выходных импульсов и емкости накопительного конденсатора, включен дополнительный конденсатор, соединенный с базой дополнительного и коллектором основного транзистора другого типа проводимости разрядного устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Кублановский Я.С. Тиристорные устройства. М., "Энергия", 1978, с. 64.

2. Дьяконов В.П. Стабилизация релаксационных генераторов на приборах с 9 -образной вольт-амперной характеристикой. — "Радиотехника", Т-27, 1972. И 4, с. 25-29.

847490

Составитель Ю,Романовский

Редактор N. Петрушко Техред Э. Чужик Корректор М. Шароши

Заказ 5521 84 Тирах 988 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ухгород, ул, Проектная, 4