Генератор импульсов треугольной формы

 

Союз Советски к

Социапистическиз

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()963128 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

Н 03 К 4/48 (22) Заявлено 29.01.79 (2l ) . 2718871/18-21 с присоединением. заявки М

3Ьсударствениый комитет

СССР

Il0 делам изобретений н открытий (23) П риоритет

Опубликовано 30.09.82. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30.09.82 (53) УДК 621. .373.5 (088.8) (72) Автор изобретения

Ф(. ВСОИ1ЗЮ Ф

АПАЧ":НТНд1ЕХНЕЧЕЕЕАЕ ьВЬЛИОТЕЫА

A. Я. Дружинин (71 ) заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТРЕУГОЛЬНОЙ

ФОРМЫ

Изобретение относится к импульсной .технике и предназначено для использования в устройствах автоматики и радиотехникие

Известны генераторы импульсов треу5 гольной формы, содержашие управляемый триггер и блок управления с термозависимым элементом (1 J .

Особенность таких устройств заключается в недостаточной линейности выходных напряжений.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор импульсов, содержащий тригг р, подключенный входом через операционный усилитель к выходу времязадаюшего каскада с термозависимым элементом косвенного нагрева, подогреватель которого включен в цепь, коммутируемую выходным стпналом триггера, подключенную и выходу операционного го устятителя (Го 1

Такой генератор имеет недостаточную лпчейность треугольного напряжения вследствие квадратичной зависимости,температуры термозависимого элемента от подводимого к подогревателю напряжения или тока. Компенсация нелинейности путем вьКора вида зависимости выходного напряжения времязадающего каскада от температуры термозависимого элемента связана с сушественньми трудностями.

Цель изобретения .— повышение линейности фронтов формируемых импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе импульсов треугольной формы, содержашем триггер, подключенный входом через операционный усилитель к въrxopy времязадаюшего каскада с термозависимым элементом косвенного нагрева, подогреватель которого включен в цепь, связанную с триггером и подключенную к выходу операционного усилителя, термозависимый элемент косвенного нагрева выполнен в виде объединенных в пару нагреватель-приемник двух транзисторов, причем транзистор-нагреватель; включенный по схеме с обшей базой, подключен коллектором к выходу операцион63128 4

t0 15

55

3 9 ного усилителя, а эмиттер — через элемент развязки к выходу триггера, а транзистор-.приемник включен по схеме диода.

Кроме того, времяэадаюший каскад выполнен по схеме моста с транзисто( ром-приемником, включенным в одно иэ плеч моста, подсоединенное к обшей шине, На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого генератора.

Генератор треугольных. импульсов содержит времязадаюший каскад 1, включащший в себя транзистор-приемник 2, питающий его стабилизатор тока на транзисторе 3 с резистором 4 в цепи эмиттера и делителем в цепи базы на резисторах 5 и 6, термокомпенсируюший транзистор 7 и питающий его стабилизатор тока, выполненный на транзисторе 8 с резистором 9 в цепи эмиттера. . Выходы времяэадаюшего каскада 1 подключены ко входам операционного усилителя 10, выход которого через резистор 11 подключен к инвертируюшему входу второго каскада этого же усилителя и ко входу триггера 12. К выходу триггера через элемент 13 развязки подключен переход база-эмиттер транзистора-нагревателя

14, переход коллектор-база которого соединен с выходом операционного усилителя.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе операционного усилителя 10 напряжение отрицательно по знаку и минимально по величине. При этом через переход коллектор-база транзистора-нагревателя 1 проходит ток, величина которого примерно равна току эмиттера. Этот ток задается элементом 13 развязки, которым может быть резистор. За счет выделяемой мощности температура транэисторанагревателя 14 и имеющего с ним тепловую связь транзистора-приемника 2 повышается. Это приводит к уменьшению напряжения на переходе база-эмиттер транзистора-приемника 2, на неинвертиру ющем входе усилителя 10, а также к увеличению по абсолютной величине, напряжения на выходе усилителя и на переходе коллектор-база транзистора-нагревателя 14. При этом увеличивается мощность, выделяемая в транзисторе-нагревателе 14 и его температура, что приводит к росту температуры транзисторапрцемника 2, уменьшению напряжения на нел, росту напряжения на транзисторенагревателе 14, выделяемой в нем мошно"ти и т.д. Таким образом, происходит рост напряжения на выходе усилителя 10 до первого порогового значения, при ко тором триггер 12 изменяет свое состояние.

После изменения состояния триггера

12 напряжение на его выходе и ток через элемент 13 развязки и транэистор— нагреватель 14 уменьшаются, что уменьшает мощность, выделяемую в транзисторенагревателе 14. Начинается процесс охлаждения транзистора-приемника 2, сопровождающийся увеличением напряжения на нем, что ведет к уменьшению напряжения по абсолютной величине на выходе усилителя 10 и на переходе коллектор- . база транзистора-нагревателя 14, еще

° большему охлаждению транзисторов-нагревателей 14 и транзисторов-приемни ков 2 и т.д., При определенном значении напряжения триггер 12 переходит в исходное состояние, что приводит к увеличе нию напряжения па его выходе и тока д5 через транзистор-нагреватель 14, после чего процесс повторяется. Как и в пер вом полупериоде колебаний, во втором .полупериоде происходит линейное измен, ние напряжения на выходе усилителя, но с обратным знаком приращений. Таким образом, генератор формирует треуголь- . ное напряжение на выходе усилителя и прямоугольное на выходе триггера. Если по окончании первого полупериода колебаний обеспечить на выходе триггера 12

35 напряжение равное нулю, то транзисторнагреватель 14 оказывается закрытым, цепь положительной обратной связи— разомкнутой и охлаждение транзистора4, приемника 2 происходит по закону, близкому к экспоненциальному с постоянной времени 7, т.е. существенно быстрее, чем в рассмотренном выше случае. ,Транзистор-нагреватель 14 может быть подключен к m.rxogy усилителя 10 эмиттером через резистор, а коллектором — к выходу триггера непосредственно или через элемент развязки, функции которого может выполнять в этом случае, эмиттерны и повторитель.

5О

Благодаря наличию кольца положитель ной обратной связи тепловая постоянная времени 7 термоэависилюго времязадающего элемента как бы увеличивается в раз, достигая значения

7 =7 =т(1-МГ1 где (с — коэффициент передачи в кольце обратной связи.

5 96312

Благодаря тому, что в кольце обратной связи все элементы имеют лннейную зависимость выходного параметра от входного, предлагаемый генератор обеспечивает высокую линейность треугольно- 5 го напряжения, Формула изобретения

1. Генератор импульсов треугольной формы, содержащий триггер, подключ »ный входом через операционный усилитель к выходу времязадающего каскада с термозависимым элементом косвенного нагрева, подогреватель которого включен в цепь, связанную с триггером и подьпоченную к выходу операционного усилителя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с цепью повышения линейности фронтов фор- 20 . мируемых импульсов, термозависимый элемент косвенного нагюева выполнен в

8 6 виде объединенньк в пару нагревательприемник двух транзисторов, причем транзистор-нагреватель, включенный по схеме с общей базой, подключен коллектором к выходу операционного усилителя, а эмиттер - через элемент развязки к выходу триггера, а транзистор-приемник включен по схеме диода.

2. Генератор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что времязадаюший каскад выполнен по схеме моста с транзистором-приемником, включенным в одно из плеч, моста, подсоединенное к обшей шине, Источники йнформации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 546091, кл. Н 03 К 3/281, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Мю 712927, кл. Н 03 К 3/02, 1978 (прототип) .

Составитель И. Горелова

Редактор lO, Середа Техред Е.Харятончик Корректор В. Бутяга, Заказ 7531/78 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Филиал ППП Патент, г; Ужгород, уп. Преектная, 4