Управляемый преобразователь импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в устройствах, осуществл ющих задержку входных импульсов на Uвремя, которое зависит от длительнос ти входного импульса, например в реле времени. Известны устройства,использующие заряд конденсатора от источника питания .за время действия входного импульса . Наиболее близким по технической сущности к предложенному является импульсное устройство, содержащее накопительный конденсатор, цепь заряда конденсатора, состоящую из резистора и диода, цепь разряда конде сатора, состоящую из транзисторного ключа, операционный усилитель с коэффициентом усиления равным единице источник опорного напряжения. На вход устройства подаются прямоугольные импульсы, частота которых постоянна. На выходе устройства прямоугольные импульсы имеют пилообразную форму . К недостаткам устройства следует отнести отсутствие автоматического изменения сутимарной накопительной емкости при изменяющейся длительнос ти входных импульсов невозможность работы устройства при изменяющейся частоте входных импульсов, т.е. работу на фиксированной частоте.. Цель изобретения - расширение ди намического диапазона по длительное ти преобразуемых импульсов путем . обеспечения достоянного отношения длительности входного импульса к длительности времени заряда накопительного конденсатора при изменяюще ся длительности входных импульсов. Для достижения указанной дели в управляемый преобразователь ймпyльc .содержащий накопительный конденсатор подключенный через диод в. прямой про водимости и цепь заряда к источнику входных импульсов, цепь разряда, подключенную к накопительному конденсатору через диод в обратной проводимости, введены п-1 накопительных конденсаторов, h ключе:вых элементов, к интегрирующих цепей, при этом накопи-тельные конденсаторы включены каскадно и подключены чере соответствующие ключевые элементь к общей шине, к точке соединения накопительный конденсаторов и ключе-: вых элементов через кнопку сброса подключена потенциальная шина источника питания, управлякяцие входы ключевых элементов соединены с источником входных импульсов через соответствующие интегрирующие элементы. На чертеже представлена электрическая принципиальная схема устройства. Управляемый преобразователь импульсов содержит цепь заряда конден-саторов,- состоящую из резистора 1, регулируемого резистора 2 и диода 3, цепь разряда, состоящую из резистора. 4, транзистора 5 и диода б, первый ключ, имеющий резистор 7, конденсатор 8, которые образуют время- . задающую цепь ключа,.и тиристор 9, первый накопительный конденсатор 10,. резистор 11 и светодиод 12 включен-ные в анодную цепь первого ключа, светодиод- 13, кнопку сброса 14 и резистор 15, включенные в анодную цепь второго ключа, второй накопительный конденсатор 16, ключ, содержащий тиристор 17, резистор .1-8 и конденсатор 19, образующие времязадающуюцепь второго ключа. . Преобразователь, работает следующим образом. При, отсутствии входных прямоугольных импульсов транзистор 5, тиристо- ры 9 и 17 закрыть. Заряд на накопительных конденсаторах 10 и 16. отсутствует, потому что цепь заряда этих конденсаторов имеет разрыв. ; . Когда на вход устройства -подана серия прямоугольных импульсов , то первый импульс из этой серии открывает тиристор 9, так. как заряда конденсатора 8, подключенного к .управляющему электроду тиристора 9, меньше, чем время заряда конденсатора 19 второго ключа. Значит дли.тельность первого, импульса является необходимым условием, чтобы подключить тот или иной ключ или же под- . ключить их все одновременно. После открытия тиристора 9 начинае.тся заряд конденсатора 10., по цепи: резистор 1, переменный резистор 2, диод 3,, конденсатор 10, тиристор 9,Шина общего потенциала. Но так как заряд конденсатора 10 начался не с момента подачи положительного- им- . пульса, а ino истечении некоторого времени после прихода его, то накопительный конденсатор 10 зарядится, частично. Во время паузы конденсатор 10 разряжается по цепи; ди.од б, транзистор 5, рез.истор .4, шина общего потенциала, тиристор 9. . Конденсаторы 8 и 19 времязадаюгщих цепей обоих ключей в этот мо- мент также разряжаются через резисторы 7 и 18 соответственно. Тирис- тор 9 находится в открытом состоянии, потому что его анод подключен через резистор 1.1, светодиод 12 и кнопку сброса 14 к положительному потенциалу источника питания. Свечение, светодиода. 12 сигнализирует Об открытом состоянии ключа. Выходит, что первый импульс серии приводит преобразователь в рабочее состояние и на выходе устройства этот импульс имеет заниженный уровень амплитуды.

Второй и последующие прямоугольные входные импульсы преобразуются .устройством в импульсы, имеющие форму экспоненты. При отсутствии входных импульсов преобразователь приводит- ся в исходное состояние нажатием кнопки сброса 14. Если на вход устройства поступают импульсы с большей длительностью, то первый импульс опять же автоматически приводит устройство в рабочее состояние, откры- Ю вая ключи на тиристорах 9 и 17, так как за этот период конденсаторы 8 и 19 успевают зарядиться до потенциала, обеспечйзающего открытие этих тиристоров . При этом подключе-- 15 вы параллельно конденсаторы 10 и 16 и общая накопительная емкость увеличивается и равна сумме указанных емкостей. Первый импульс на выходе имеет низкий уровень с1мплитуды. oQ От последующих импульсов устройство работает аналогично,как .и вслучае подключения одного накопительного конденсатора.Преобразователь может содержать и -ое количество каскадов, накопительных конденсаторов, подключаемых автоматически в зависимости от длительности входного импульса. На,копительные конденсаторы и резисторы в зарядной цепи подбирают таким об разом, чтобы отношение длительности входного импульса к времени заряда конденсаторов было постоянным. С помощью такого преобразователя можно производить сдвиг входных импульсов на одну и ту же величину с учетом их длительности.

Использование изобретения позволит расядирйть область применения преобразователя при создании, например, реле врет«1ени, схем с автомати,ческим увеличением емкостей, а также устранит необходимость разработки ряда преобразователей, работакяцих только на определенных частотах

.входных импульсов, что позволит сократить номенклатуру преобразователей .

УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ, содержащий акопительный конденсатор, подключенный через диод в прямой проводимости и цепь заряда к источнику входных импульсов, цепь разряда, подключенную к накопительному конденсатору через диод в обратной проводимости, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона по длительности преобразуемых импульсов/ в него введены й-1 накопительных конденсаторов, и ключевых элементов, И интегрирующих цепей, при этом накопительные конденсаторы включены каскадно и подключены через соответ(Ствукйцие .элементы к дбщей шине, к точке соединения накопительных конденсаторов и ключевых элементов через кнопку сброса подключена потенциальная шина источника питания, уп равляювдие входы ключевых элементов соединены с источником входных р импульсов через соответствующие интегрирующие элементы.