Многоканальный генератор импульсов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.08.80 (2>) 2971239/18-21 (513M.КЛ.

Н 03 К 3/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Сосуларс ненный кнми1е

СССР но ле.тни и юбретеиий

4 01KphlТнй

t$3) УДК621.374 (088. 8) Опубликовано 1505.82. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 15.05. 82

В.А.Конофьев, П.Ф.Цикоэин, В.И.Годицкий и И.П.Дьяков (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к иу пульс,ной технике и может быть использовано в резервированных системах автоматического управления. 5.

Известны генераторы, содержащие п мультивибраторов, синхронкзирован» ных посредством RC-цепей, включенных между выходами и входами соседни х мультивибраторов (1).

Недостатком из вестных многоканальных генераторов является то, что при изменении частоты импульсов одного из генераторов эа пределы диапазона синхронизации нарушается синхронизация остальных генераторов.

Из известных многоканальных генераторов импульсов наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многоканальный генератор, содержащий и генераторов на операционном усилителе с времязадающей RC-цепью и делителем напряжения, включенными между выходом операционного усилителя и инвертирующим и неинвертирующим входами его соответственно (23.

Недостатками известного многоканального генератора импульсов являются раэличйе длительностей импульсов генератора из-за неидентичности ЗО уровней синхроимпульсов, обусловленных неравенством времени включения и выключения операционных усилителей, и нарушение синхронизации остальных генераторов при изменении частоты импульсов. одного иэ генераторов за пределы диапазона синхронизации.

Целью изобретения является выравкивание длительности импульсов .генераторов и расширение диапазона синхронизации.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный генератор импульсов, содержащий и генераторов на операционном усилителе с времязадающей RC-цепью и делителем напряжения, включенными между выходом операцион" ного усилителя и инвертирующим и не" инвертирующим входами его соответственно, введены п стабилитронов, первые выходы которых подключены к. выходам соответствующих им делителей напряжения, а вторые выводы соединены между собой.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема многоканального генератора импульсов.

Устройство содержит и генераторов

1-1 ° 1-2 .... 1-п, каждый иэ которЫх

928617 выполнен на операционном усилителе 2, выход которого соединен со входами времяэадающей RC-цепи, состоящей из резистора 3, конденсатора 4, делителя напряжения, состоящего из первого резистора 5, второго резистора 6, вы- 5 ходы которых соединены с инвертирующим входом 7 и неинвертирующим входом 8 операционного усилителя 2 соответственно, и одноанодных (двуханодных)стабилитронов 9, аноды (като-l0 выходам соответствующих им делителей напряжения, а их катоды (аноды) соединены между собой. Клеммы 10-1, 10-2 ... 10-n — выходные, клеммы 11 плюс источника питания.. 15

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения на выходах 10-1, 10-2 .... 10-и генераторов 1 1 1 2 1 и устанавли 20 вается напряжение, приблизительно равное напряжению источника питания.

В результате действия положительной обратной связи начинается лавинообразный процесс и на выходе операционного усилителя 2 скачком устанавливается напряжение, приблизительно равное напряжению источника питания, которое через делитель из резисторов 5 и 6 подается на вход 8 операционного усилителя. Начинается заряд времязадающего конденсатора 4 от шины 11 источника питания через внутреннее сопротивление операционного усилителя 2, резистор 3.

Допустим, конденсатор 4 первого генератора 1-1 зарядился быстрее конденсатора других генераторов. В момент, когда напряжения на входах

7 и 8 сравниваются, в результате действия отрицательной обратной свя- 40 эи операционный усилитель 2 опрокидывается и на его выходе скачком устанавливается низкий уровень остаточного напряжения, которое через упомянутый делитель подается на вход 45

8 усилителя. Так как на выходах делителей других генераторов до момен- . та опрокидывания сохраняется высокий уровень напряжения, то стабилитроны каждого генератора пробиваются, образуя цепи, по которым протекают то.ки от шины 11-плюс источника питания через внутреннее сопротивление операционных усилителей 2, резисторы 5, стабилитроны 9 генераторов.1-2, 1-3 .... 1-п и через стабилитрон 9, последовательную цепь из резистора 5, внутреннего сопротивления усилителя 2, шунтированную резистором 6, генератора 1-1 к общей шине. За счет протекания этого тока возникает дополнительное падение напряжения на резисторах 5 генераторов 1-2, 1-3 ... 1-п, в результате чего скачком снижается уровень выходного напряжения делителей и соответственно входов 8 усили- 65 телей. Так как к этому моменту конденсаторы 4 этих генераторов, заряжаясь достигли приблизительно уровня выходного напряжения собственных делителей, то в результате действия отрицательной обратной связи начинается лавинообразный процесс и на выходах

10-2, 10-3, .... 10-п скачком устанавливается низкий уровень остаточноIro напряжения, размыкая цепи протекания тока стабилитрона.

Увеличение падения напряжения на последовательной цепи из резистора 5, внутреннего сопротивления усилителя

2, шунтированной резистором 6, генератора 1-1 на его состояние влияния не оказывает, так как напряжение на конденсаторе 4 и соответственно на входе 7 усилителя в этот момент значительно превосходит по величине на,пряжение на выходе делителя и соответственно на входе 8 усилителя с учетом его увеличения от действия этого падения напряжения. Таким образом, осуществляется формирование коротких синхроимпульсов по заднему фронту, т.е. из скачка выходного напряжения генератора 1 1 с высокого уровня на низкий.

В момент, когда на выходах устройства устанавливается низкий уровень остаточного напряжения, начинается разряд конденсаторов 4 через резисторы 3, внутренние сопротивления операционных усилителей 2. Допустим, конденсатор 4 генератора 1-1 разрядился быстрее конденсаторов других генераторов до уровня остаточного напряжения на выходе операционного усилителя 2, приведенного с помощью делителя из резисторов 5 и 6 к его выходу 8. B момент их равенства на входах 7 и 8 операционный усилитель 2 в результате действия положительной обратной связи опрокидывается и на его выходе скачком устанавливается высокий уровень напряжения, приблизительно равный напряжению источника питания, которое через делитель из резисторов 5 и б подается на вход 8 усилителя. Так как на выходах делителей других генераторов до момента опрокидывания сихраняется низкий уровень напряжения, то стабилитроны каждого генератора пробиваются, образуя цепи, по которым протекают токи от шины 11-плюс источника питания через внутреннее сопротивление операционного усилителя 2, резистор 5, стабилитрон 9 генератора 1-1 и через стабилитроны 9, последовательные цепи из резисторов 5, внутренних сопро- . тивлений усилителей 2, шунтированных резисторами 6 генераторов 1-2, 1-3 ....1-п к общей шине.

3а счет протекания этого тока воз— никают падения напряжения на цепях, состоящих иэ последовательного сое9286 17

30 динения резисторов 5, внутренних сопротивлений 2, шунтированных резисторами 6, генераторов 1-2, 1-3

1-п, в результате чего скачком повышается уровень выходного напряжения делителей и соответственно входов 8 5 усилителей. Так как к этому моменту конденсаторы 4 этих генераторов, разряжаясь, достигли приблизительно уровня, близкого к остаточному напряжению на выходах собственных усилителей, то в результате действия положительной обратной связи начинается лавинообразный процесс и на выходах

10-2, 10-3 ... 10-п скачком устанавливается высокий уровень напряжения, приблизительно равный напряжению источника питания, размыкая цепи протекания тока через стабилитроны.

Увеличение падения напряжения на резисторе 5 генератора 1-1 на его состояние влияния не оказывает, так как напряжение на конденсаторе 4 и соответственно на входе 7 усилителя в этот момент значительно ниже по величине напряжения на выходе делителя и соответственно на входе 8

:усилителя с учетом его уменьшения от действия этого падения напряжения. Таким образом, осуществляется формирование коротких синхроимпульсов по переднему фронту, т.е. из скачка выходного напряжения генератора 1-1 с низкого уровня на высокий. На выходах 10-1, 10-2.... 10-и устанавливаются незатухающие колебания прямоугольных синхронизированных 35 по длительности последовательностей импульсов °

Введением в цепи синхронизации стабилитронов достигается формирование приблизительно симметричных ам- 4Р плитуд синхроимпульсов, длительность которых обуславливается временем включения и выключения операционных усилителей синхронизируемых генераторов С помощью стабилитронов обеспечивается коммутация цепей формирования синхроимпульсов на время, в течение которого происходит включение соответствующей обратной связи, приво» дящей к возникновению лавинообразного изменения выходного напряжения операционного усилителя, в момент которо- го происходит выключение стабилитронов и соответственно цепей формирования синхроимпульсов, и, таким образом, взаимовлияние генераторов исключается.

При изменении частоты синхронизирующего генератора, например при ее увеличении, наступает момент, когда амплитуда синхроимпульсов окажется недостаточной для синхронизации генераторов. С этого момента синхронизирующим генератором становится тот, у которого длительность импульса наименьшая, а отказавший генератор генерирует случайные колебания, не оказывающие влияния на работу других генераторов, и, таким образом, надежность работы устройства повышается, так как обеспечивается возможность мажоритарной обработки информации.

Преимуществом данного многоканального генератора синхронизированных импульсов перед известными т хнически-. ми решениями является то, что в нем .с помощью пороговых элементов, например одноанодных (двуханодных) стабилитронов, включенных в цепи синхронизации п генераторов на операционных усилителях, достигается синхронизация длительности импульсов и повышается надежность его работы при отка, зе одного из генераторов.

Формула изобретения

Многоканальный генератор импульсов, содержащий и генераторов на операционном усилителе с времязадающей RC-цепью и делителем напряжения, включенными между выходом операционного усилителя и инвертирующим и неинвертирующим входами его соответ» ственно, отличающийся тем, что, с целью выравнивания длительностей импульсов генераторов и расширения диапазона синхронизации, в него введены и стабилитронов, первые выводы которых подключены к выходам соответствующих им делителей напряжения, а вторые выводы соединены между собой. Ф

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Авторское свидетель ст во СССР

Р 454670, кл. Н 03 К 3/281, 1973.

2. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. М., 1979, с. 212, рис. 4.39 (прототип) .

928617

Составитель Г. Вязмитин

Редактор Т, Кинь Техред E. баритончик Корректор E.Ðoøêo

Заказ 3283/75 Тираж 954 . Подписное

ВНИИПИ Гос„ дарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4