Генератор импульсов с регулируемой скважностью Советский патент 1984 года по МПК H03K3/02 

W

г

6

LJ

Ъ ПвП

ttt.1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматике, вычислительной и измерительной технике в связи и других областях электроники.

Известен генератор импульсов, содержащий первьй и второй последовательно соединенные инверторы, у которых выход второго инвертора через .конденсатор и резистор подключен ко входу первого инвертора, и токоограничивающий резистор Л .

Недостатком этого генератора импульсов является то, что он позволяет управлять только частотой еледования импульсов, при изменении которой меняется как длительность импульсов, так и длительность пауз.

Наиболее близким по технической сущности является генератор импульсо с регулируемой скважностью, содержащий первьй и второй последовательно соединенные инверторы, выход второго инвертора через конденсатор и через резистор подключен ко входу первого инвертора, токоограничивающий резистор и потенциометр, включенные между общей точкой инверторов и вторым выводом конденсатора, и диоды, включенные встречно-последовательно и подключенные к двум вьшодам потенциометра. 2.

Недостатком прототипа является низкая стабильность длительности импульсов из-за того, что при изменеНИИ скважности у него изменяются все параметры импульсной последовательности, а именно: частота, длительность импульсов и длительность пауз, в то время как на практике часто необходимо, чтобы при изменении скважности импульсов длительность импульсов (или пауза между импульсами) оставалась постоянной.

Целью изобретения является стабилизация длительности импульсов при изменении скважности.

Указанная цель достигается тем, что в генераторе импульсов с регулируемой скважностью, содержащем первый и второй последовательно соединеные инверторы, выход второго инвертора через последовательно соединенные конденсатор и резистор подклочен .ко входу первого инвертора, токоогра ничивающий резистор, потенциометр, первый и второй диоды подключенные к двум выводам потенциометра, диоды

подключены к двум выводам потенциометра разнополярньми выводами, два Других вьшода диодов объединены, полученная диодно-резистивная цепь общей точкой диодов и одним из вьгоодов потенциометра подключена между общей точкой инверторов и общей точкой конденсатора и первого резистора, а токоограничивающий резистор включен в плечо с изменяемым сопротивлением диодно-резистивной цепи.

На фиг. 1,2,3,4 приведена схема генератора.

Схема содержит первый и второй инверторы 1 и 2, конденсатор 3, резистор 4, диоды 5 и 6, потенциометр 7, токоограничивающий резистор 8.

Выход первого инвертора 1 соединен со входом второго инвертора 2, анодом первого диода 5 и катодом второго диода 6. Выход второго инвертора 2 соединен с конденсатором 3, который в свою очередь соединен с токоограничивающим резистором 8 и первым резистором 4. Катод первого диода 5 соединен с одним вьшодом токоорганичивающего резистора 8 и одним из выводов потенциометра 7, движок которого соединен с анодом второго диоДа 6.

Генератор работает следующим образсда.

В момент включения напряжения питания конденсатор 3 разряжен. Допустим, на выходе второго инвертора 2 напряжение равно 1, -т.е. Е

(здесь Е - напряжение питания инверторов) , тогда на его входе и выходе первого инвертора 1 напряжение равно О, а на входе первого инвертора 1 напряжение равно 1. В этом случае конденсатор 3 начнет заряжаться выходньм напряжением второго инвертора 2 через токоограничивающий резистор 8, часть потенциометра 7, диод 6 и выход первого инвертора 1. По м«ре заряда конденсатора 3 напряжение на резисторе 4 и на входе первого инвертора 1 будет падать по экспоненциальному закону. Как только это напряжение достигнет порога срабатьшания первого инвертора 1, инвертор опрокинется, и на его выходе напряжение станет равно 1, которое опрокинет второй инвертор 2, и напряжение на его выходе станет равньм О а напряжение в общей точке резистоpa 4 и конденсатора 3 скачком измени ся до отрицательного значения, примерно равно - Е/2. Начнется перезаря конденсатора 3 выходньм напряжением первого инвертора 1 через диод 5, токоограничивающий резистор 8 и выход второго инвертора 2. В это время напряжение в общей точке резистора 4 и конденсатора 3 будет расти по экспоненциальному- закону. Как только оно достигнет порога срабатывания первого инвертора 1, инвертор опроки нется, на его выходе напряжение станет равным О, а на выходе второго 2 инвертора 1, а в общей точке резис тора 4 и конденсатора 3 напряжение скачком изменится до уровня Е + Uy,, где Ujj - напряжение порога срабатывания первого инвертора 1, равное примерно Е/2. Дальше повторится процесс перезаряда конденсатора 3 выход ньм напряжением второго инвертора 2 через резистор 8, часть потенциометра 7 , диод 6 и выход первого инвертора 1. Таким образом, длительность импульсов на выходе второго инвертора 2 и длительность пауз на выходе первого инвертора 1 определяется величиной конденсатора 3, резистора 8, части резистора 7 и сопротивления диода 6 и примерно равна -г, 0,7C(Rg-+ R), (1) где 1, - длительность импульсов, сек С - емкость конденсатора 3, Ф, RS - величина резистора 8, Ом; величина левой части потенциометра 7, Ом; Rg - внутреннее сопротивление диода 6 (среднее значение). Аналогично длительность импульсов на выходе первого инвертора 1 и дли тельность пауз на выходе второго инвертора 2 определяется как г 0,7С (Kg Ry), (2) где Rj - внутреннее сопротивление диода 5 (среднее значение). Ом. Из соотношений (1) и (2) видно, что, изменяя положение движка потенциометра 7, можно изменять длительность импульсов на выходе второго инвертора 2 при постоянной длительности пауз на; выходе этого инвертора, для которого скважность импульсов равна отношению tj Для выхода первого - инвертора 1 скважность импульсов равна отношению 7г , И здесь, изменением положения движка потенциометра 7, меняется длительность пауз при постоянной длительности импульсов. Если оба диода 5 и 6 перевернуть, то можно получить на выходе- второго инвертора 2 последовательность импульсов постоянной длительности с управляемой длительностью пауз, а на выходе первого инвертора 1 - наоборот. Резистор 8 можно установить с другого конца потенциометра 7, где он изображен штрихами (фиг. 1,3). Для этого случая длительность импульсов на выходе -второго инвертора 2 будет . равна . 0,7С (Rg + R), (3) где величина правой части потенциометра 7, а длительность пауз будет равна 0,7 С (R + R + R,), где. R общее сопротивление потенциометра 7. Если резистор 8 установить между движком потенциометра 7 и конденсатором 3, где он изображенштрихами, фиг.1,4, то длительность импульсов на выходе второго инвертора 2 станет постоянной и равной i:, 0,7С (Rg + Rg), (5) а длительность пауз будет регулируемой и 2 0,7С (Rg + Rg). (6) По сравнению с прототипом данный генератор импульсов с регулируемой скважностью при том же количестве и качестве элементов обладает существенньми преимуществами по функциональным возможностям fтак как позволяет одновременно получить с одного выхода генератора последовательность импульсов с регулируемой скважностью и постоянной паузой между импульсами, а с другого выхода - последовательность импульсов с регулируемой скважностью и постоянной длительностью импульсов.

Y i

к

rt I ---i

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ С РЕГУЛИРУЕМОЙ СКВАЖНОСТЬЮ, содержащий первьй и второй последовательно соединенные инверторы, выход второго инвертора через последовательно соединенные конденсатор и резистор подключен ко входу .первого инвертора, токоограничивающий резистор, потенциометр, первый и второй диоды, подключенные к двум вьгоодам потенциометра, отличающийся тем, что, с целью стабилизации длительности импульсов, при изменении скважности, диоды подключены к двум выводам потенциометра разнопрлярными выводами, два других вывода диодов объединены, полученная диодно-резистивная цепь общей точкой диодов и одним из выводов потенциометра подключена между общей точкой инверторов и общей точкой конденсатора и резистора, а токоограничивающий резистор вклочен-в плечо с изме- няемьм сопротивлением диодно-резистивной цепи.

$: t