Генератор ступенчатого напряжения

 

(19)SU(11)890942(13)A1(51)  МПК ⁶    _H03K4/02(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ГЕНЕРАТОР СТУПЕНЧАТОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительных устройствах. Известно устройство для формирования ступенчатого напряжения, содержащее интегратор с управляемым ключом. Недостатком устройства является его низкая стабильность работы. Наиболее близким техническим решением является генератор ступенчатого напряжения, содержащий управляемый ключ, вход которого подключен к шине источника питания, а выход через источник тока к накопительному конденсатору, и генератор тактовых импульсов. Недостатком устройства является его низкая стабильность работы. Целью изобретения является повышение стабильности. Цель достигается тем, что в генератор ступенчатого напряжения, содержащий управляемый ключ, вход которого подключен к шине источника питания, а выход через источник тока к накопительному конденсатору, и генератор тактовых импульсов, введено реле времени с аналогичным накопительному конденсатору конденсатором во времязадающей цепи, причем выход реле времени подключен к управляющему входу управляемого ключа, а вход к выходу генератора тактовых импульсов. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. Оно состоит из реле 1 времени, содержащего источник 2 тока, конденсатор 3, компаратор 4, триггер 5, разрядный ключ 6, генератор 7 тактовых импульсов, управляемого ключа 8, источника 9 тока, накопительного конденсатора 10 и шины 11 источника питания. Устройство работает следующим образом. С генератора 7 тактовых импульсов на вход триггера 5 поступают запускающие импульсы, период следования которых Т. При поступлении каждого импульса с генератора 7 с соответствующих выходов триггера поступают сигналы на управляющие входы ключей 6 и 8, причем ключ 6 закрывается, а ключ 8 открывается. Ключи находятся в таких состояниях до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 3 не достигнет значения U_оп, подаваемого на вход компаратора 4, после чего на стоповый вход триггера поступает сигнал с выхода компаратора, триггер 5 перебрасывается в противоположное состояние, и ключ 6 отказывается, разряжая конденсатор 3, а ключ 8 закрывается. Затем цикл повторяется. В каждом цикле на конденсаторе 10 происходит приращение напряжения на величину Δ U_i ΔU_i (a) где I₂ ток источника 9 тока, τ время открытого состояния ключа 8, С( Θ,T) емкость конденсатора 10 как функция температуры Θ и времени t. Величину τ определим из выражения τ (б) где С( Θ,t) величина емкости конденсатора 3,
I₂ ток источника 2 тока, К безразмерный коэффициент, который может быть равен единице. Таким образом
ΔU_i (в)
Для однотипных конденсаторов 3 и 10 в выражении (в) значения сокращаются, поэтому, опуская индекс i, можем записать:
ΔU=K U_оп (г)
Следовательно, величина приращения ΔU в каждом цикле не зависит от номера цикла. Число n циклов генератора 7 для достижения напряжения U на конденсаторе 10 равно
n K (д) а время достижения этого напряжения не зависит от температурных и временных характеристик накопительного конденсатора. К ключу 8 может быть подключено большое число параллельно включенных цепей, аналогичных рассмотренной, состоящей из источника 9 тока и конденсатора 10.

Формула изобретения

ГЕНЕРАТОР СТУПЕНЧАТОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий управляемый ключ, вход которого подключен к шине источника питания, а выход через источник тока к накопительному конденсатору, и генератор тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности, в него введено реле времени с конденсатором во времязадающей цепи, однотипным с накопительным конденсатором, выходом подключенным к управляющему входу управляемого ключа, а входом к выходу генератора тактовых импульсов.

РИСУНКИ

Рисунок 1