Формирователь биполярных импульсов тока

 

(72) Авторы мэобретеммя

Л. С. Файб, Б. А. Шабденов, А. А.

Институт металлургии и обогащения AH (Zl) Заявмтель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ БИПОЛЯРНЫХ ИИПУЛЬСОВ ТОКА. 1

Изобретение относится к импульс1 ной технике и может быть использовано в автоматике, вычислительной тех" нике, технике связи, радиолокации,. а также металлургии, химии и др. об-. ластях. В металлургии и химии, в част.

3 ности, оно может быть использоваНо в измерителях электросопротивления расплавов с малым удельным сопротив-. лением.

Известен преобразователь однопо" лярных импульсов в биполярные, со- держащий однополярный формирователь: импульсов, транзисторный усилительна ный каскад, выполненный по схеме с общим эмиттером, линию задержки, первый и второй переходные конденса" торы и резистор связи, причем выход линии задержки, согласованный по вхо-:, ду и выходу через резистор связи, соединен с базой транзисторного усили тельного каскада, а вход линии задержки через первый переходной кон-.

| денсатор соединен с эмиттером транзисторного усилительного каскада и через второй переходной транзистор " с входом преобразователя Ц2.

Недостатками данного преобразователя являются сложность устройства и настройки, недостаточно хорошая симметричность импульсов обоих полярностей и, в силу этого, невозможность использования в измерителях электросопротивления pacwaaos, ввиду того, что такой рабочий ток, .содержаций постоянную составляющую, пропускае" мый.через расплав с ионной проводи-! мостью, вызывает поляризацию электро-, дов и электролиэ расплава и, тем самым, приводит к большой погрешности измерения. Кроме того, он не позволяет преобразовывать в биполярные импульсы иной формы, кроме прямоуголь" ной, а прямоугольные, не изменяя их длительности.

Известен формирователь разнополярных импульсов тока, содержащий опера3 92106 ционные усилители с двумя разноименными входами каждый, объединенные по входам канала суммирования, в пер» вый из которых включено два, а во второй - один усилитель, два последо" вательно соединенных входных усилителя, выход последнего из которых подключен к объединенным входам канала суммирования, при этом усилители соединены между собой .последовательно 10 через резисторы по одноименным входам, а один из входов первого входного усилителя подключен к общей шине, два разнополярных источника смещения и два резистивных делителя напряжения. С21.

Недостатками данного формирователя биполярных импульсов являются слои" ность устройства и настройки и недостаточно хорошая симметричность импульсов, что также делает его непригодным для измерителя электросопротивления расплавов.

Известен также формирователь двухполярных импульсов тока содержащий 25 ключевые формирователи положительных и отрицательных импульсов, два транзистора различного типа проводимости, коллекторы которых соединены с резистором нагрузки через полупроводниковые диоды, а каждая база подключена к общей шине через последовательно соединенные резистор и диод и стабилитрон, катод которого соединен через резистор с эмиттером р-и-р

35 транзистора и через диод с базои и-р-и транзистора, а анод соединен через резистор с эмиттером и-р-и транзистора и через диод с базой р-и-р транзистора 533.

Однако такой формирователь характеризуется сложностью устройства и настройки, недостаточно хорошей симметричностью импульсов разной полярности, обусловленной этим постоянной

45 составляющей выходного рабочего тока и невозможностью использования, в силу этого в измерителях электросопротивления расплавов.

Известен также формирователь биполярных импульсов тока - генератор

50 переменного тока для измерителя элект" росопротивления жидких расплавов,содержащий источник переменного напряжения, включенный последовательно с ним запорный диодный мост, ограничитель постоянного тока, включенный своим управляемым входом в диагональ постоянного тока запорного моста 14 „.

3 4

В отличие от перечисленных данному устройству присущи простота кон" ! струкции и настройки и хорошая сим- . метрия биполярных импульсов выходного тока.

Недостатком данного формирователя является невозможность формирования биполярных импульсов формы, отличной от прямоугольной и со скважностью более единицы. Последнее ограничивает нижний предел измерения электросопротивления расплавов тем, что исключает возможность повышения амплитуды импульсов рабочего тока более 10 мА, так как при этом также, даже при хорошей симметричности импульсов, начинают сказываться явления поляризации электродов и электролиза расплава, вызывающие увеличение погрешности измерения.

Цель изобретения - расширение диапазона скважности импульсов и расширение функциональных воэможностей.

Для достижения указанной цели в формирователь биполярных импульсов ,тока, содержащий источник переменноФ го рабочего напряжения, включенный последовательно в его цепь запорный диодный мост и ограничитель постоян-. ного тока, включенный управляемым входом в диагональ постоянного тока запорного диодного моста, дополнительно введены формирователь однополярных импульсов тока и формирователь синхронизирующиx импульсов, причем, выход формирователя однополярных импульсов тока подключен к управляющему входу ограничителя постоянного тока, а вход его — к выходу формирователя синхронизирующих импульсов, вход которого подключен к источнику переменного рабочего напряжения.

Кроме того, с целью снижения мощности и внутреннего импеданса источника переменного рабочего напряжения при, формировании биполярных импульсов с большей скважностью, к его выходу подключен параллельный резонансный колебательный С-контур.

Введение в устройство формирователя однополярных импульсов тока, которые в общем случае могут иметь различную форму и длительность, дает возможность получить на выходе устройства биполярные импульсы такой же формы и длительности, которая определяет их скважность.

5 921063 6

Формирователь синхронизирующих им- формирователя 5 однополярных импульпульсов согласовывает частоту и фазу сов тока запускающие импульсы в моимпульсов. формирователя однополярных менты времени, когда напряжение исимпульсов тока с частотой и фазой ис- точника 1 переменного рабочего наточника переменного рабочего напряже- 5 пряжения находится в определенной ния, обеспечивая наиболее рациональ- фазе, в зависимости от того, какие ное coeìåùåíèå формируемых импульсов по форме и длительности импульсы с полупериодами источника переменного формируются преобразователем. Источрабочего напряжения, ник 1 переменного рабочего напряжеПараллельный колебательный .С"кон- to ния может быть применен с различной тур, настроенный на частоту источни" формой напряжения (синусоидальной, ка переменного рабочего напряжения, прямоугольной и т.п.) также в зави" выполняет функцию трансформатора мощ- симости от Формы, длительности и поности, накапливая энергию в течение рядка следования формируемых биполярполупериода источника переменного 15 ных импульсов. рабочего напряжения и отдавая ее в Например, когда формируются конагрузку в течение короткого импуль- роткие, чередующиеся через один, биса тока. полярные импульсы, напряжение источ"

На чертеже представлена блок-схе- ника 1 может быть синусоидальным, а ма предлагаемого Формирователя. 2о формирователь 6 синхронизирующих имФормирователь биполярных импуль- пульсов формирует один запускающий сов тока содержит источник 1 перемен- импульс в середине каждого полуперионого рабочего напряжения, подключен- да напряжения источника 1. ный параллельно к его выходу колеба- При синусоидальной форме напрятельный С-контур 2, эапорный диодный 25 жения источника 1 и формирований комбст 3, включенный последовательно ротких, но с большой амплитудой тока в цепь источника 1 диагональю пере- выходных импульсов, целесообразно менного тока, ограничитель 4 постоян- применение колебательного С-конту" ного тока, включенный управляемым ра 2, который выполняет здесь функцию входом в диагональ постоянного тока 3р трансформатора мощности . запорного моста 3, формирователь 5 Таким образом, использование новых однополярных импульсов тока, подклю- элементов формирователя однополярных ченный выходом к управляющему входу импульсов тока и формирователя синхограничителя 4, формирователь 6 синх- ронизирующих импульсов выгодно отлирониэирующих импульсов, подключенный 35 чает формирователь биполярных импуль. выходом ко входУ ФоРмиРователЯ, а сов тока от известных устройств, совходом к источнику 1 переменного ра- храняя простоту устройства и настройбочего напряжения. ки и хорошую симметричность импульФоРмиРователь Работает следУющим сов обеих полярностей, присущие из40 вестному, и приобретая способность

От источника 1 переменное напря- преобразовывать в биполярные самые жение поступает на параллельный ко-. :различные по форме и длительности одлебательный,С-контур 2, настроенный нополярные импульсы. на частоту источника 1, и далее через запорный диодный мост .3 подается

45 к выходу устройства, если управляе- . Формула изобретения мый вход ограничителя 4 постоянного

1тока не заперт. Пропускаемые запор- 1. Формирователь биполярных им ным диодным мостом 3 к выходу преоб" пульсов тока, содеращий источник пе раэователя импульсы тока обоих по- ременного рабочего напряжения, вклю50 лярностей формируются управляемым ченный последовательно в его цепь завходом ограничителя 4 постоянного то- порный диодный мост и ограничитель ка, повторяя форму однополярных им- постоянного тока, включенный управпульсов тока, поступающих на управля- ляемым входом в диагональ постоянноющий вход ограничителя 4 постоянно- го тока запорного диодного моста, го тока с выхода формирователя 5 од- отличающийся тем что

1 У нополярных импульсов тока. с целью расширения диапазона скважФормирователь 6 синхронизирующих ности импульсов и функциональных импульсов формирует и подает на вход воэможностей, дополнительно содержит

7 92106 формирователь однополярных импульсов тока и формирователь синхронизи" рующих импульсов, причем выход формирователя однополярных импульсов тока подключен к управляющему"входу ограничителя постоянного тока, а вход его " к выходу формирователя синхронизирующих импульсов, вход которого подключен к источнику переменного рабочего напряжения. о

2. Формирователь тока по и. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения мощности и внутреннего импеданса источника переменного рабочего напряжения при формировании и биполярных импульсов с больюой скважностью, дополнительно содержит коле3 8 бательный 4С-контур, подключенный к выходу источника переменного рабочего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР

11 539370, кл. H 03 K 5/00, 1975.

2 ° Авторское свидетельство СССР и 498724, кл. Н 03 K 5/OI 1974.

3. Авторское свидетельство СССР 320927, кл. H 03 K 5/01, 1970.4. Файб Л.С. и др. Генератор переменного тока для измерителя удельного сопротивления металлургических расплавов. - "Комплексное использование минерального сырья". Алма-Ата, 1979, М 10, с. 13.

Ю 2

Подписное

Составитель В. Седов

Редактор С. Запесочный Техре И..Ге гель

Заказ 2378/73 Тираж 95

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)ОЯ Москва Ж-Я Раушская наб. д. 4/g

Филиал llAII "Патейт", г. Ужгород, ул, Проектная, 4