Генератор импульсов Советский патент 1984 года по МПК H03K3/02 

1 Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано для ,получения импульсов, близких по форме к прямоугольным, следующих с большой скважностью и малой длительностью. Известен генератор импульсов, содержащий два транзистора, импульсный трансформатор, конденсатор и пороговый элемент 11. Недостатком этого генератора Является его нетехнологичность из-за наличия импульсного трансформатора и зйачительное ограничение минимальной длительности выходных импульсов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор импульсов, содержащий источник постоянного напряжения, два .транзистора, конденсатор, прибор с отрицательным сопротивлением и три резистора, причем база первого транзистора через первый резистор соединена с щиной источника постоянного напряжения и первым выводом второго резистора 5 коллектор первого транзис тора соединен с первым электродом прибора с отрицательным сопротивлением, включенного в прямом направлении по отношению к источнику постоян ного напряжения и соединенного вторым выводом с общей шиной, а третий резистор включен в коллекторную цепь второго транзистора С2. Генератор позволяет получить боль шую скважность. Однако длительность вькодних импульсов известного генератора огра ничена снизу временем практически полного разряда конденсатора. Целью изобретения является уменьшение длительности выходных импульсо при увеличенной скважности. С этой целью в генератор импульсов, содержащий источник постоянного напряжения, два транзистора, конденсатор, прибор с отрицательным сопротивлением и три резистора, причем база первого транзистора через первы резистор соединена с шиной источника постоянного напряжения и первым выво дом второго резистора, коллектор первого транзистора соединен с первы электродом прибора с отрицательным сопротивлением, включенного в прямом направлении по отношению к источнику постоянного напряжения и соединенного вторым электродом с общей шиной, третий резистор включен в коллек512торную цепь второго транзистора, введены источник опорного напряжения и диод, причем первый электрод диода соединен с эмиттером первого транзистора и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, второй электрод диода соединён с разноименным электродом прибора с отрицательным сопротивлением, коллектором первого транзистора и вторым выводом второго резистора, база второго транзистора соединена с базой первого транзистора, третий резистор соединен с шиной источника постоянного напряжения, а источник опорного напряжения включен между общей шиной и эмиттером второго транзистора в запирающем для перехода эмиттер-база второго рйнзистора направлении. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора. Генератор импульсов содержит источник 1 постоянного напряжения, первый 2 и второй 3 транзисторы, конденс.атор 4, диод 5, прибор 6 с отрицательным соп| отивлением, в качестве которого может быть использован любой активный двухполюсник, управляемый напряжением, например динистор или тиристор со стабилитроном в цепи связи управляющего электрода с анодом, резисторы 7-9, регулируемьй источник 10 опорного напряжения. База первого транзистора 2 соединена с базой второго транзистора 3 и через первый резистор 7 с шиной 11 источника t постоянного напряжения и первым выводом второго резистора 8, второй вывод которого соединен с кол лектором транзистора 2, первым электродом прибора 6, с отрицательным сопротивлением, например динистора, включенного в прямом направлении по отношению к источнику 1 и соединеннрго вторым электродом с шиной 12. Первый электрод диода 5 соединен с эмиттером транзистора 2 и первой обкладкой конденсатора 4, вторая обкладка которого соединена с шиной 12. Второй электрод диода 5 соединен с разноименным электродом динистора . Третий резистор 9 включен в коллекторную цепь транзистора 3 и соединен с шиной 11. Источник 10 . включен между шиной 12 и эмиттером транзистора 3 в запирающем направле31

НИИ для перехода эмиттер - база транзистора 3.

Генератор может работать в режиме автоколебания или в ждущем режиме.

В режиме автоколебаний генератор работает в случае, если суммарньй ток через резисторы 8 и 7 меньше ток удержания динистора. Рассмотрение работы для этого случа начнем с момента выключения динистора, т.е. i.orпа начинается заояпка конденсатора 4 эмиттерным током транзистора 2, равным сумме токов базы (ток резистора 7) и коллектора (ток резистора 8). Переход эмиттер - база транзистора 3 смещен в обратном направлении источником 10, и транзистор 3 не проводит тока.

По мере зарядки конденсатора 4 возрастает напряжение на эмиттере, а следовательно, и на базе транзистора 2. Во время зарядки конденсатора 4 диод 5 Смещен в обратном направлении напряжением на участке коллектор - эмиттер насыщенного транзистора 2 .

Когда напряжение на конденсаторе 4 приблр зйтся к уровню опорного напряжения источника 10, дальнейший заряд конденсатора 4 прекращается, так как напряжение на базах транзисторов 2 и 3 фиксируется из-за открытия перехода база - эмиттер транзис.тора 3. Через базу транзистора 3 начинает протекать ток, появляется ток его коллектора, и на резисторе 9 формируется передний фронт выходного импульса. В этот же период увеличивается сопротивление участка коллектор - эмиттер транзистора 2, обусловленное уменьшением его базового тока, и повьппается напряжение на коллекторе транзистора 2. При достижении напряжением, воздействующим На динистор, напряжения включения динистор включается, подключая катод диода 5 к общей шине и замыкая тем самы контур разряда конденсатора 4. Конденсатор 4 разряжается через диод 5 и динистор.

при включении динистора напряжени на эмиттере транзистора 2 и его базе уменьшается вследствие разряда конденсатора 4, переход база - эмиттер транзистора 3 запирается, г.е. формируется задний фронт вьпсоднпго импульса. .

Во время разряда конденсатора 4 через динистор протекает суммарньй

514

ток разряда конденсатора 4 и ток резисторов 7 и 8. По мере разряда конденсатора 4 ток через динистор уменьшается. Когда этот ток станет меньше тока удержания, динистор выклю-. чается. Далее процессы повторяются. Время разряда конденсатора 4 входцт в сз ммарную составляющую времени между импульсами, т.е. обеспечивается

повышение коэффициента ИСПОЛЬЗОВАНИЯ конденсатора 4 по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения. Время разряда конденсатора 4 может иыть увеличено за счет

включения резис тора в разрядньй контур и соответственно увеличена скважность импульсов при одной и той же емкости конденсатора. Изменяя напряжение источника 10, задающего

уровень, до которого происходит

заряд конденсатора 4, можно регулировать время между импульсами, т.е. скважность, и частоту следования импульсов .

Ждущий режим работы генератора обеспечивается в случае, когда суммарный ток резисторов 7 и 8 превьш1ает ток удержания динистора. Для перевода генератора во временно устойчивое

состояние необходимо на короткое время прервать ток через динистор. Для этого может быть, например, исцользован ключевой транзистор 13 (см. пунктир на чертеже), шунтирующий

динистор на время, достаточное для его выключения.

В ждущем режиме генератор работает следующим образом.

В исходном состоянии динистор .

включен и шунтирует конденсатор 4.При поступлении входного импульса транзистор 13 срабатывает и шунтирует инистор, который вьпслючается. По окончании входного импульса транзис

тор 13 закрывается и начинается заряд конденсатора 4 до напряжения источника 10, после чего динистор срабатывает и схема возвращается в исходное состояние.

Выходной импульс, снимаемый с резистора 9, задерживается относительно заднего фронта входного импульса на время заряда конденсатора 4.

Свойство формировать выходные импульсы с задержкой относительно входного импульса позволяет использовать генератор, работающий в ждущем режиме, в качестве ячейки сдвига в многофазных формирователях.

j11112516

Технико-экономический эффект от прямоугольные импульсы уменьшенной использования изобретения обусловлен длительности при увеличенной скваж способностью устройства генерировать . ности.

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий источник постоянного напряжения, два транзистора, конденсатор, прибор с отрицательным сопротивлением и три резистора, причем база первого транзистора через первый резистор соединена с шиной источника постоянного напряжения и первьтм вьгеодом второго резистора, коллектор первого транзистора соединен с первым электродом прибора с отрицательным сопротивлением, включенного в прямом направлении по отношению к источнику постоянного напряжения и соединенного вторым электродом с общей шиной. т t а третий резистор включен в коллекторную цепь второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длительности выходных импульсов при увеличенной скважности, в него введены источник опорного напряжения и диод, причем первый электрод диода соединен с эмиттером первого транзистора и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, второй электрод диода соединен с разноименным электродом прибора с отрицательным сопротивлением, коллектором первого транзистора и § вторым выводом второго резистора, база второго транзистора соединена (Л с базой первого транзистора, третий резистор соединен с шиной источника (Z постоянного напряжения, а источник опорного напряжения включен между общей шиной и эмиттером второго транзистора в запирающем для перехода эмиттер-база второго транзистора направлении. to СП 10