Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H03K4/50 

г

(Л

ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. 1018210, отличающийся тем, что. с целью обеспечения постоянства скважности формируемого напряжения в ши - рокой полосе частот, в него введены второй интегратор Миллера, второй ключ вход которого соединен с шиной питания, управляющий вход - с втор управляющим входом устройства, a выход - с входом первого ключа и входом второго интегратора Миллера, выход которого является вторь выходом устройства.

Э) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но, например, в схемах развертки электронно-лучевых осциллографов. По основному авт.св. № 1018210 известен генератор пилообразного нап)ряжения, содержащий интегратор Миллера, включаюощй нагрузку и последовательно соединенные первый ко мутатор, времязадаюЩий конденсатор, усилительный элемент, ключ; управляю щий вход которого соединен с шиной управления, выход - с входом интегратора ЬЬшлера, второй коммутатор, первый вход Которого Соединен с вхо дом интегратора Миллера, выход чере времязадакяцие резисторы - с шиной питания, диоды, источник опорного напряжения, генератор кода, дешифратор, вход которого соединен с выходом генератора кода, первые выходы соединены с управляющими входам первого коммутатора, вторые выходы с первыми управляющими входами второго коммутатора, вторые управляющие входы которого подключены к выходу источника опорного напряжения, а вт рые Входы - к общей шине устройства выходы первого коммутатора через диоды соединены с нагрузкой Щ. Недостатком устройства является то, что скважность формируемых сигнйлов не сохраняется постоянной. На высоких частотах это постоянство становится еще более ощутимым из-за малых величин сопоставляемых длительностей пилообразного сигнала и импульсов блокировки. Цель изобретения - обеспечение постоянства скважности формируемого напряжения в широкой полосе частот. Поставленная цель достигается тем что в генератор пилообразного напряжения, содержащий интегратор Миллера, включающий нагрузку и последовательно соединенные первый коммутатор, времязадающий конденсатор, усилительный элемент, ключ, управляющий вход которого соединен с шиной управ ления, выход - с входом интегратора Миллера, второй коммутатор, первый вход которого соединен с входом интегратора Миллера, выход через вре мязадающие резисторы - с шиной питания, диоды, источник опорного напряжения, генератор кода, дешифратор, вход которого соединен с выходом генератора кода, первые выходы соединены с управляющими входами первого коммутатора, вторые выходы - с первыми управляющими входами второго коммутатора, вторые управляющие входы которого подключены к выходу источника опорного напряжения, а вторые входы - к общей шине устройства, выходы первого Коммутатора через диоды соединены с нагрузкой, введены второй интегратор Миллера, второй ключ, вход .которого соединен с шиной источника питания, управляющий вход с вторым управляющим входом устройства, а выход - с входом первого ключа и входом второго интегратора Шллера, выход которого является вторым выходом устройства. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу. Устройство содержит интегратор 1 Миллера, включающий нагрузку 2 и последовательно соединенные первый коммутатор 3, времязадакиций конденсатор 4 и усилительный элемент ключ 5, управляющий вход которого соединен с шиной 6 управления, выход - с входом интегратора Миллера, второй коммутатор 7, первый вход которого соединен с входом интегратора Ниллера, выход черей времязадающие резисторы - с шиной питания, диоды 8, источник 9 опорного напряжения, генератор 10 кода, дешифратор 11 вход которого соединен с выходом генератора кода, первые выходы соединены с управляющими входами первого коммутатора, вторые выходы - с первыми управляющими входами второго коммутатора, вторые управляющие входы которого подключены к выходу источника опорного напряжения, а вторые входы к общей шине устройства, выходы первого коммутатора через диоды соединены с нагрузкой,второй интегратор 12 Миллера, второй ключ 13, вход которого соединен с шиной питания, управляющий вход с вторым управляющим входом устройства, а выход - с входом первого ключа и входом второго интегратора Миллера, выход которого является вторым выходом устройства. Втоой интегратор 12 Миллеоа построен аналогично первому на конденсаторах 14, диодах 15, коммутаторе 16, второй, коммутатор содержит первую группу транзисторов 17, вторую группу транзисторов 18, резисторы 19.

Устройство работает следующим образом.

По команде генератора 10 кода формируется сигнал в виде двоичного кода, который дешифратором 10 преобразуется в десятиричный или в какойлибо другой код. В зависимости от выбранного диапазона частот пилообразного сигнала один из транзисторов коммутатора 3 первого интегратора 1 Миллера открывается сигналом с первого выхода дешифратора 11. Одновременно сигналом с второго выхода деШ14фатора 11 один из транзисторов первой группы коммутатора 7 закрывается, а один из транзисторов второй группы, закрытый в исходном состоянии источником 9, открывается. Поступающий на первый управляющий вход устройства прямоугольньй импульс (фиг. 2а) с граничными уровнями +11 и -и (относительной общей шины) закрывает на время действия напряжения -U (фиг. 2, промежуток t - tj), Ключ 5 и усилитель первого интегратора Миллера 1, в результате чего по цепи: источник питания (+)-нагрузка 2-диод 8-конденсатор 4транзистор 18-резистор 19-источник питания (-), происходит заряд конденсатора 4. На первом выходе устройства формируется пилообразное напряжение, соответствующее прямому ходу развертки осциллографа (фиг.2б) промежуток t - tj). В этот же промежуток времени на второй управляющий вход устройства воздействует прямоугольный импульс блокировки положительной полярности +и (фиг. 2в), который открывает ключ 13. Начинается разряд конденсатора 14, соответствующий спаду сигнала в промежуток времени t - t (фиг. 2г) на втором выходе устройства. По достижению пилообразным сигналом (фиг. 2б) на первом выходе устройства заданного уровня в момент времени tj импульс управления (фиг. 2а) на управляющем входе ключа 5 и импульс блокировки

(фиг. 2в) на управляющем входе ключа 13 изменяют свою полярность, в результате чего ключ 5 открывается, а ключ 13 закрывается. В момент t времязадающий конденсатор 4 начинает разряжаться. Поскольку емкость времязадакнцего конденсатора 4 меньше емкости конденсатора 14, то в промежуток tj tif происходит перераспределение заряда из времязадающего конденсатора 4 в конденсатор 14 (фиг.2г) После окончания процесса перераспределения зарядов (момент t,фиг. 2г) происходит заряд конденсатора 14 в

промежуток времени tn - t. Изгза .малого активного сопротивления в цепи перезаряда конденсаторов крутизна нарастания выходного сигнала в промежуток tj - t значительно превосходит аналогичный параметр в промежуток Ц- tg. В момент tg амплитуда сигнала на втором выходе достигает уровня, при котором происходит изменение полярности импульса блокировки (фиг. 2в), и цикл работы устройства повторяется.

Поскольку резистор 19 второго коммутатора 7 используется одновременно как времязадающий элемент первого интегратора Миллера и элемент цепи заряда конденсатора 14 BTOpoio интегратора Миллера (определяющего время блокировки), то постоянные времени этих цепей соответственно равны Tfj ,,, Т К«Сд, (индексы элементов соответствуют обозначениям фиг. 1). Следовательно, если для все дискретно переключаемых рабочих частот отношение Const, то скважность пилообразного сигнала (Т + %д)/Тп 1 + const и не зависит от частоты сигнала.

В качестве базового объекта может бьп-ь принят генератор пилообразного напряжения (ГПН).

Это позволяет обеспечить постоянство скважности формируемого напря жения в широкой полосе частот.

Vat. 2