Генератор импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K3/02 

изобретение относится к радиотех-; нике и может быть использовано при построении генератора напряжения поддержки для питания газоразрядных индикаторных панелей (ГИП) переменного

.тока.

Известен генератор поддерживающего напряжения для ГИП, содержащий источник питания, синхронизатор, первый

и второй коммутаторы, выполненные на двух последовательно соединенных тран зисторах, каждай из которых шунтирован встречновключенным диодом, базы которых соединены соответственно с 1-4 выводами синхронизатора, накопительный конденсатор, транзисторный ключ с последовательно соёдиненньми резистором и диодом в коллекторной

цепиПи.

недостатками генератора являются наличие конденсатора, включенного между выходными шинами, который уменьвдает крутизну фронтов импульсов И неодинаковость амплитуд положительной и отрицательной полуволн сигнала .вследствие разряда Конденсатора, являющегося источником питания для отрицательной полуволны в процессе . ее формирования.

Цель изобре тёния - стабилизация амплитуды формируемых сигналов обоИХ полярностей.

Поставленная цель достигается тем, что у генератора импульсов, содержащего источник питания, синхронизатор/ кслмутатор, выполненный на двух последовательно гоединенннх транзисторах, каждый из которых шунтирован встречновключенным диодом, базы котОЕЖлх соединены с первым и вторым выводами синхронизаторд, первый ивторой ключевые транз:исто1Ж1, каждый из которых шунтирован йстречновключенным диодом, базы ключевых транзисторов соединены с третьим и четвертым выводами синхройизафора, коллектор первого ключевого транзистора соединен с положите15 1 нЬй шиной источника питания, а эмиттер второго - с отрицательной, мйттер первого ключевого транзистора и коллектор второго соединены с общеЙ шиной, первый выход коммутатора соеди иен. с отрицательной, а третий - с положительной шинами источника питания, причем первый и второй выходы коммутатора соединены также с пятым и шестым вьдаодами синхронизатора.

На фиг. 1 представлена структурная схема генератора импульсов, на фиг.Звременная Диаграмма его работы; на ф.иг, 3 - электрическая схема синхронизатора.

Генератор импульсов содержит синхронизатор 1, первый ключевой элемент на транзисторе 2, неполярный источник 3 питания коммутатор 4, состоящий из зарядно-раэРЯДНЫХ транзисторов

5 и 6 и двух диодов 7 и 8, второй ключевой элемент на транзисторе 9, выходная клемма 10, электроды ключе вых элементов транзисторов 2 и 9 и коммутатора 4 подключены к выкодам 11-16 синхронизатора 1, между коллекторами и эмиттерами ключевых элементов 2 и 9 включены диоды 17 и 18, проводимость которых встречна прводимости транзисторов (ключевых элементов). В .свою очередь синхронизатор 1 состоит из задающего генератора 19 распределителя импульсов 20 схем ИЛИ 21-24, триггеров 25-28, ключевых элементов на транзисторах 29-31, эмиттерного повторителя на тра нзисторе 32 с резистором 33, трансформаторных нагрузок 34-36. Работа генератора импульсов происходит следующим образом.

Из непрерывной последовательности импульсов задающего генератора 19 (фиг. 3) циклически через каждые |20 тактов с помощью распределителя 1импульсов 20 выделяется 10 необходимых сигналов по каналам 20-1,..., 20-10 (фиг. 2 , Отдельные выделенные сигналы элементами ИЛИ 21-24 объединяются попарно по каналам 20-1 и 20-8, 20-2 с 20-9, 20-3 с 20-6 и 20-4 с 20-7. Затем парные импульсы с выходов элементов ИЛИ 2124 передаются на входы триггеров 25 и 26 (фиг. 3). Другая часть выделенных сигналов с выходов распределителя 20 поступает на входы триггеров 2 И 28, На выходах триггеров 25-28 формируются сигналы (фиг. 2), которые подаются на согласующие каскады, вьшолненные на транзисторах 29-32. первые три транзистора 29-31 имеют в качестве нагрузки трансформаторы 34-36, а четвертый транзистор 32 включен по схеме эмиттерного повторителя и имеет нагрузочный резистор 33. Сигналы, снимаемые со вторичных обмоток трансформаторных нагрузок 34-36, не имеют привязки к нулевому уровню и лишь сигнал, передаваемый через повторитель на транзисторе 32, имеет такую привязку. Вторичные обмотки трансформаторных нагрузок 3436 подключены к базо-эмиттерным переходам транзисторов 5,6 и 9 соответственно (фиг. 1) , На базы транзисторов 2,5,6 и 9подаются управляю1щие импульсы положительной полярности (.относительно эмиттеров каждого транзистора), подобные сигналам на входах триггеров 25-28 (фиг. 2 Эти сигналы OTKE jBeuoT транзисторы 2,5, б и 9 в определенной последовательности на время собственной длительности.

При формировании положительной полуволны выходного сигнала генератора происходят следующие процессы. На время, примерно равное половин периода, открывается транзистор 9 и обеспечивает .привязку отрицательного полюса источника 3 электропитания к общей шине ( Нулев6 лу уровню) . Заряд эквивалентной емкости. Сщп происходит после открывания транзист ра 5, и зарядный ток идет по цепи: Положительный полюс источника 3 коллекторно-эмиттерный переход откры того транзистора 5 - конденсатор Cj-yt,- коллекторно-эмиттерный переход открытого TpaiHBHCTOpa 9 - отрицатель ный полюс источника 3. Транзистор 5 открывается лигпь на время заряда С При этом формируется фронт положительной полуволны поддерживающего напряжения. Разряд эквивалентной емкости С. происходит после открывания транзистора б и разрядный ток идет, . минуя источник 3 электропитания, по цепи: положительно заряженная . верхняя обкладка С j-,p - коллекторно ©миттёрный пе.реход открытого транзистора б - прямой переход диода 18 - общая шина - нижняя обкладка Транзистор б открывается лишь на времяразряда Сгив. При этом фОЕЯлируется спад положительной полуволтл поддерживающего напряжения. После форМирова ния положительной по луволны все транзисторы 2, 5, 6 и 9 оказываются закрытьвди. При формировании отрицательной полуволны выходного сигнала генератора ПР.ОИСХОДЯТ следующие процессы. На время, примерно равное второй половине периода,, открывается транзистор 2 и обеспечивает привязку по ложительного полюса ист%1ника 3 к о щей шине. Заряд эквивсшентной емкости С до отрицательного потенциала источника 3 происходит при открывании транзистора 6, и зарядный ток идет rto цепи: положительный полюс источника 3 - коллекторно-эмиттерный переход открытого транзистора 2 - общая шина - нижняя обклйдка конденса тора Сгип - коллекторно-эмиттерныйГ переход открытого транзистора 6 - отрицательный полюс источника питания 3. Поскольку положительный полюс источника 3 через открытый транзистор 2 привязан к обшей шине, то на выходной клемме 10 генератора, к которому подключена эквивалентная емкость Crvin f формируется фронт отрицательной полуволны поддерживающего напряжения. Разряд эквивалентной емкости , происходит после открывания транзистора 5. Разрядный ток проте-. кает по цепи: нижняя обкладка конденсатора С РУР-общая шина - прямая проводимость диода 17 - .коллекторноэмиттерный переход открытого транзистора 5 - верхняя обкладка конденсатора , . Транзистор 5 открывается лишь на время разряда , при этом формируется спад отрицательного полу-волны пОддерживакадего напряжения. После формирования отрицательной полуволны выходного сигнала .все тран- зисторы 2, 5, б и 9 оказываются за- . крытыми.. . Далее процессы повторяются аналогичным образом в очередных периодах работы reHepaiopa. . При формирований положительной и отрицательной полуволн поддерживающего Напряжения диода 7 и 8 обеспечивают йрохОждёние чёреэ коммутатор 4 обратных токов, Генератор HNinyjibcoB, используемыйдля управления ГИЙ должен обеспечивать формирование на емкостной нагрузке (порядка 1-5 тыс. пФ) импульсов напряжения амплитудой 90-120 В при длительности фронтов не более : 0,3 МКС, Обеспечивать высокую стабильность амплитуды импульсов напря/хенйя поддержания разряда (.порядка 1%) , большой КПД. . Данный генератор в полной мере удовлетворяет всем указанным требованиям и позволяет с высокой надежностью управлять работой панели индикации.

TkfffHC

20-3 27-

Я7 20-6 20 20-ff K-10i

25 27 fi 28

to

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащими источник питания, синхронизатор,, коммутатор, выполненный на двух Последовательно соединенных транзисторах, каждый из которых шунтирован встречновключенным диодом, базы которых соединены с первым -и вторым выводами синхронизатора, первый и второй ключевые транзисторы, каждый из которых шунтирован встречновключен-ным диодом, базы ключевых транзисторов соединены с третьим и четвертым выводами синхронизатора, коллектор, первогб ключевого транзистора соединен с.положительной шиной источника питания, а эмиттер второго - с отрицательной, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью стабилизации ампли туды формируемых сигаешов, эмиттер первого ключевого транзистора и коллектор второго соединены с общей шиной, первый выход коммутатора соединён с отрицательной, а трет.ий - с положительной шинами источника питания, причем первый и второй выходы коммутатора соединены также с пятым | и шестым выводами синхронизатора.

fU8.2

loiaiDS

W

w

Фиг.