Генератор прямоугольных импульсов

 

< >871315

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБееЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к ввт. свнд-ву (22) заявлено 04.02.77 (2! ) 2449498/ ) 8 1 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.10.81; Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 10.1О.8 l. (51)M. Кл.

Н 03 К 4/00

11есуаерстееииы5 кемитет сссе ав делам изобретеиий и открытий (53) УДÊ621.373 (088.8) В.И. Турченков (72) Автор изобретения (7!) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано цля генерирования импульсов с различной скважностью>.

Известен генератор импульсов, содержащий транзисторы, резисторы, конденсаторы, диоды, источник питания, источник

5 смешения Ã1

Недостатком этого устройства является невозможность формирования импульсов

; переменной скважностью.

Наиболее близок к предлагаемому генератор прямоугольных импульсов, содержащий накопительный элемент, первый транзистор, база которого через первый резистор соединена с эмиттером и общей

lIIHHoR устройства, Hc To HE . TIHT8HER второй, третий и четвертый резисторы, первый и второй диоды, второй транзистор, база которого подключена к общей шине устройства, коллектор -,к коллектору первого транзистора, эмиттер - к базе первого транзистора и через второй резистор - к точке соединения встречно включенных первого и второго диодов, катод первого из которых соединен через третий резистор с первым входом операционного усилителя, а катод второго через третий резистор подключен к шине источника питания; второй вход операционного усилителя через четвертый резйстор подключен к общей-шине устройства, а через пятый резистор - к выходу операционного усилителя, соединенному с общей точкой встречно включенных диодов, 523 .

Недостатком устройства является ограниченность функциональных возможностей, заключающаяся в малом времени восстановления, низкой стабильности работы, малой скважности формируемых импульсов..

Бель изобретения - расширение функциональных возможностей, а также расаптре ние диапазона работы.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор прямоугольных импульсов, содержащий накопительный элемент, первый транзистор, база которого через первый резистор соединена с его эмиттером и общей шиной устройства, источник

871315 питания, второй, третий и четвертый и пятый резисторы, первый и второй диоды, второй транзистор, введены диоды, опорный элемент, третий и четвертый транзисторы, резисторы, источник смещения, двухстабильный элемент, первый вывод которого подключен к общей шине устройства, а второй непосредственно — к коллектору первого транзистора, через второй резистор — к шине источника питания, через последовательно соединенные первый диод и третий резистор к эмиттеру второго транзистора, через второй диод — к базе второго транзистора, которая через чет вертый резистор подключена к шине ис15 точника питания, а через третий диод— к шине источника смешения. Коллектор второго транзистора подключен через. пятый резистор .- к шине источника питания, а через четвертый диод — ко второму выходу двухстабильного элемента, эмиттер через накопительный элемент подключен к базе третьего .и эмиттеру четвертого транзисторов, коллектор последнего через шестой, резистор подключен к шине источника питания, ба,за непосредственно - к общей

25 шине устройства. Эмиттер третьего транзистора подключен к общей шине устройства, а коллектор — через седьмой резистор — к шине источника питания, через

Ф последовательно соединенные встренно включенные пятый и шестой диоды соединен с коллектором четвертого транзистора, причем точка соединения пятого и шестого диодов через восьмой резистор подключена к шине источника питания, а через после- 55 довательно соединенные встречно включенные седьмой диод и опорный элемент - к базе первого транзистора.

В генератор введен также конденсатор -4р обратной связи, включенный между точкой соединения пятого и шестоГо диодов и точ-. кой соединения встречно включенных седьмого диода и опорного элемента.

H качестве накопительного элемента 45 применен аккумулятор, На чертеже приведена принципиальная электрическая схема, устройства.

Устройство содержит накопительный элемент 1, транзистор 2, резистор 3, ис- 50 точник 4 питания, резисторы 5-8, диоды

9, 10, транзистор 11, двухстабильнь и элемент 12, диоды 13, 14„транзисторы

15, 16, резисторы 17, 18, диоды 19, 2 0 резистор 21, диод 22, опорный элемент

23, конденсатор 24 обратной свгзи.

Устройство работает следуклцим образом.

В исходном состоянии двухстабильной элемент 12 удерживается в состоянии высокой проводимости за счет протекания через него тока от резисторов 5 и 7 через диод 10. Падение напряжения на элементе 12 мало, поэтому мало напряжение на базе транзистора 11, и диод 13 заперт, на коллекторе транзистора 11 напряжение близко к источнику 4 питания, и диод 14, а также транзисторы 2, 15, 16 заперты.

Так как через высокоомные резисторы

5 и 7 протекает только небольшой ток удержания двухстабильного элемента в состоянии высокой проводимости, то в. исходном сосстоянии генератор прямоугольных импульсов потребляет очень мало энер, ии. В первый момент на выход поступаег импульс тока 2 11, который через опорный элемент 23 насыщает транзистор

2. Вследствие обесточивания двухстабильный элемент 12 переходит во второе устойчивое состояние, характеризуемое низкой проводимостью. B следующий момент после воздействия входного импульса это воздействие прекращается, и в базу транзистора 11 потечет ток, которым транзистор 4.1 насыщается, и через его эмиттер потечет сумма трех токов - ток через резисторы 5, 7 и 8 и через диод 13, которым заряжается положительный элемент

l через базо — змиттерный переход транзистора 15.

Таким образом, как только прекращается воздействие входного импульса, потенциал на первом выходе устройства уменьшается скачком до величины, близкой к нулю. Уменьшается скачком потенциал и на втором выходе вследствие смещения диода 19 в прямом направлении и протекания тоха резистора 21 через диод

19 и базо - эмиттерный переход транзиотора 15.

Так как сопротивление резистора 8 намного меньше сопротивления резисторов

5 и 7, то постоянная времени заряда опре-. деляется в основном сопротивлением резистора 8.

"Таким образом, сопротивлением резистора 8 можно регулировать длительность импульса на первом выходе.

Иалее транзистор ll насыщен, и напряжение на коллекторе и базе приблизительно равно напряжению на его эмиттере, . т.е. на левой обкладке накопительного

° элемента 1, Напряжение на элементе 1 и базе транзистора 11 достигает величины открывания диода 13, ток в его базу прекращается, и транзистор закрывается, напряжение на

5 8718

1о мента транзистор 15 скачком закрывается -15

30

55 его коллекторе резко повышается, диод 14 запирается, и к двухстабильному элементу 12 через резистор 5 прикладывается все напряжение питания, вследствие чего двухстабильный элемент переводится в со» стояние высокой проводимости, напряжение. на нем скачком падает до величины, близкой к нулю, и на него начинает протекать сумма токов резисторов 5, 7 через диод

10 и ток разряда накопительного элемента 1 - через резистор 6, диод 9, двухстабильный элемент 12 и эмиттер - базовый переход транзистора 16, Вследствие . этого током разряда накопительного элеи транзистор 16 скачком насыщается. С этого момента времени на третьем выходе формируется. второй прямоугольный импульс, отстоящий от момента прекращения воздействия входного импульса на некоторое заданное значение задержки.

Вследствие того, что момент возникновения заднего фронта импульса на первом выходе практически не зависит ни от величины напряжения источника питания, ни от величины напряжения перевода двухстабильного элемента из состояния низкой проводимости в состояние высокой проводимости, достигнута высокая стабильность длительности формирования выходного импульса.

Скорость разряда накопительного элемента определяется только сопротивлением резистора 6.

Йля перевода управляемого гейератора прямоугольных импульсов в режим генерирования ко входу устройства подсоединяют обкладку конденсатора 24. Йругую его обкладку соединяют либо с третьим, либо со вторым выходом. При этом конденсатор 24. за время формирования выходного импульса полностью разряжается (для быстрого разряда можно включить диод, анод которого подсоединен к като-ду диода 22, а катод — к общей шине, не показанной на чертеже), а когда отрицательный потенпиал повышается, конденсатор обратной связи заряжается по цепи: источник питания, резистор 21, опорный элемент 23, базо — эмиттерный переход транзистора 2. Это время заряда конденсатора также является составной частью периода колебаний генератора, т.е. и эта емкость помимо своей функции обратной связи выполняет вторую функцию увеличения периода колебания генератора.

Таким образом, предложенная конструкция устройства позволяет без изменения принципиальной схемы удовлетворять мно35 .о

15 6 гие потребности промышленности, что .сократит число разновидностей генераторов и, как следствие, сделает их более тех нологическими и более дешевыми.

Формула изобретения

1. Генератор прямоугольных импульсов, содержащий накопительный элемент, первый транзистор, база которого через первый резистор соединена с его эмиттером и общей шиной устройства, источник питания, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, первый и второй диоды, второй транзистор, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены диоды, опорный элемент, третий и четвертый транзисторы, резисторы, источник смешения, двухстабильный элемент, первый вывод которого подключен к обшей шине устройства, второй вывод непосредственно к коллектору первого транзистора, через второй резистор - к шине источника пи- тания, через последовательно соединенные первый диод и третий резистор - к эмиттеру второго транзистора, через второй диод — к базе второго транзистора, которая через четвертый резистор подключена к шине источника питания, а через третий диод — к шине источника смещения, коллектор второго транзистора подключен через пятый резистор к шине источника питания, а через четвертый диод — к второму выводу двухстабильного элемента, эмиттер второго транзистора через накопительный элемент подключен к базе третьего и эмиттеру четвертого транзистора, коллектор которого через шестой резистор подключен к шине источника питания, база непосредственно - к общей шине устройства, эмиттер третьего транзистора подключен к обшей шине устройства, а коллектор через седьмой резистор подключен к шине источника питания, через последовательно соединенные встречно включенные пятый и шестой диоды соединен с коллектором четвертого .транзистора, причем точка соединения пятого и шестого диоцов через восьмой резистор подключена к шине источника питания, а через последовательно соединенные встречно включенные седьмой диод и опорный элемент - к базе первого транзистора.

2.Генераторпоп. 1, о тличаю шийся тем, что в него введен.конденсатор обратной связи, включенный между точкой соединения пятого и шестого

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

289496. кл. Н 03 К 3/28, 1968, 2. Авторское свидетельство СССР но вке № 2444105/18-21, л. Н 03 К 4/00, 1976 (прототип).

7 871315 диодов и. точкой соединения встречно включенных седьмого диода и опорного элемента. 3. Генератор по п. 1, о т л и ч а ю — № шийся тем, что, с целью расширения диапазона работы, в качестве накопительно- Ьая

ro элемента применен аккумулятор. к

Составитель A . .Горбачев

Редактор Б. федотов Техред Л. Пекарь Корректор С. Шекмар

Заказ 8485/29 Тираж 991 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