Формирователь треугольно-трапецеидального напряжения Советский патент 1986 года по МПК H03K4/06 

ционный усилитель 5, первый ранзис- тор 6, резисторы 7, 8,...,8-N, 11 н 15, шину 10 источника смещения, шину 14 входа формирователя, ключи 9-1 ,. . . ,9-N,. Для достижения поставленной цели в формирователь введены второй транзистор 12 и диодная.цепь 13 из двух послеИзобретение относится к импульс- лой техпшсе н может быть использовано, например, в устройствах отображения информации на электронно-луче- вьп трубках.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном новышении быстродействия работы, функциональные возможности устройства обеснечены за счет формирования сигнала любой сложной треугольно-трапецеидальной формы с постоянной составляющей.

Па фиг. 1 пргшедена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - принциниальная электрическая схема переключателя тока; на фиг. 3 - эпюры, поясняющие работу устройства.

Формирователь треугольно-трапе- цецдального напряжения содержит первый генератор 1 тока, выход которого подклюп.ен к п.ервому входу перекл1оча- теля 2 тока, второй генератор 3 тока выход которого подключен ко второму входу переключателя 2 тока, первый вь1ход переключателя тока через конденсатор 4 соединен с общей шиной устройства, операциопньй усилитель 5, выход которого соединен с базой первого транзистора б и через первьи резистор 7 соединен го своим инвертирующим входом, N вторых резисторов 8-1,...,87, И ключей, 9-1,...,9-N, шину 10 источника смещения, соеди- , неннук) с первым выводом третьего резистора 11, второй транзистор 12, диодную цепь 13 при этом неинвертирующий вход опёрацношшго уст-шителя 5 соединен с шиной 14 входа устрой- ства, а его инвертирующий вход соединен с первыми выводами N вторых

довательно включенных диодов. Устройствам обеспечивается формирование сигнала любой сложной треугольно- трапе цеидальной формы с постоянной составляющей. Принципиальная схема переключателя 2 тока приводится в- описании изобретения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

резисторов 8-1,,,.,8-N, вторые вьто- ды к:алу;,ого из которых через каждые из соответствующих N ключей 9-1,..., 9-N соединены с общей шиной устройства, а коллектор первого транзистора 6 .подключен к управляющему входу первого геператора 1 тока, а его эмиттер через четвертьш резистор, 15 соединен с эмиттером второго транзистора 12, коллектор которого подключен к управляющему входу второго генератора 3 тока, а база соединена с вторым выводом третьего резистора 11 II шрез диодную цепь 13 с общей шиной устройства, второй выход переключателя 2 тока соединен с общей шиной устройства.

Переключатель 2 тока содержит третий транзистор 16, база которого соединена через пятьй резистор 17 с первым выходом первого триггера 18, через шестой резистор 19 с шиной 20 первого источника питания, эмиттер - с первым входом 21 переключателя 2 и с эмиттером четвертого транзистора 22, база которого через седьмой резистор 23 соединена с вторым выходом первого триггера 18, а через восьмой резистор 24 - с шиной 20 первого источника питания, коллектор - с первым выходом 25 переключателя тока и с коллектором пятого транзистора 26., база которого через девятый резистор 27 соединена с шиной 28 второго источника питания, а через десятый резистор 29 - с первым выходом BTOpoi o триггера 30, а эмиттер - с вторым входом 31 переключателя 2 тока и эмиттером шестого транзистора 32,. база которого соединена через одиннадцатый резистор 33 с шиной 28 второго источника питания, через

3

двенадцатьш резистор 34 - с вторым выходом второго триггера 30, а коллектор - с вторым выходом 35 переключателя тока и коллектором третьег транзистора 16, входы первого и вто- рого триггеров 18 и 30 соединены соответственно с первым и вторьгм уп- .равляющимн входами 36 и 37 переключателя 2 тока.

Устройство работает следугощим об- разом.

В зависш- ости от сигналов управления, поступающих на управляющие входы 36 и 37 переключателя 2 тока (фиг. За, Зб) возможны три состоя- ПИЯ переключателя 2 тока: первый вход 21 переключателя 2 соедипен с его первым выходом 25, а второй вход 31, переключателя 2 соединен с его вторьи выходом 35; первый вход 21 переключателя 2 соединен с его вторым выходом 35, а второй вход 31 переключателя 2 соединен с его первым выходом 25; первый вход 21 соединен с вторьк-1 входом 3 и с одним из выхо дов 25 или 35 переключателя 2.

Так как к входам 21 и 31 переключателя 2 подключены соответственно генераторы 1 и 3, то в первом случае на конденсаторе 4, нодключенном к выходу 25 переключателя 2, формируется нарастающее пилообразпое напря- .жение, во втором случае па конденсаторе 4 формируется спадающее напряжение, и в третьем случае конденсатор,,.

4 хранит заряд, нолученныи ранее.

Выход 35 переключателя 2 oжнo использовать для получения инверсного сигнала, если подключить к ему конденсатор, аналогичный ко 1денсатору 4,д а также для получения прямоугольных импульсов разной полярности, соответствующих заряду и разряду конденсатора, если подключить между ним и общеГ шиной устройства резистор, или не использовать его, соединив с об- и(ей шипой ycTpoi iCTBa, как показано на фиг. 1 .

Скорость нарастания и спада напряжения на конденсаторе 4 определяет- JQ ся токаьи генераторов 1 и 3, которые можно менять в широком диапазоне, изменяя управляющее напряжение на шине 14 входа операционного усшш- теля 5, или изменяя с помощью ключей се 9-1,...,9-N суммарное сонротивление резисторов 8-1,...,8-N, включенных между ннвертирую1цим входом операци5864

онпого ус1шителя и общей шиной устройства (фиг. Зв).

Напряже 1ие с вьгхода онерационно- го усилителя 5

V ех - .i-

где Ug - цапр51жепие на шине 14 входа операционного усилителя 5;

R - сопротивление резистора 7 г - сопротивление каждого из N резисторов 8-,...,8-N, подключенных к общей шине устройства ключами 9-1, ,..,9-N;

п - количество включенных ключей 9-1,...,9-N

поступает на базу транзистора 6 и задает ток в змиттерной цепи транзисторов 6 и 12, который определяется по формуле

т -Ц г-иг-э

R, где и напряже1Н е на базе

транзистора 6; - напряженне на базе

транзистора 12;

, Uj-jj - падение нанр яжения на открытых переходах база-эмиттер транзисторов 6 и 12;

R - сопротивление резистора 15,

Напряжение U формируется на диодной цепи 13 током, протекающим от шины 10 источника смещения - Е через резистор 11. Это напряжение является температурпо-зависимым и служит для температурной компенсации изменения напряжения i

Так как через эмиттеры транзисторов 6 и 12 протекает общий ток, то коллекторные токи этих транзисторов связаны между собой зависимостью

1к,1к,-( где 1 , 1 - COOT

лекторньй и базовьй токи транзистора 6; 1| , „ - соответственно кол- лекторный и базовый токи транзистора 12. Если использовать транзисторы 6 и 12 с большим коэффициентом усиления по току, то можно считать что 1 1 , и, следовательно, при одинаковых регулировочных характеристиках генераторов 1 и 3 выходные токи

2 i i

соответственно колэтих генераторов равны, что обеспечивает cm-LMeTpiiio работы устройства.

Переключатель 2 тока работает следующим oбpaзo i.

Предположим триггер 18 установлен 3 состоянии с логической 1 на прямом выходе, -На базах транзисторов 16 и 12 имеются потенциалы сиреде- ляемые напряжением источника пололси- тельного смещения, делителями па резисторах 17, 19 и 23, 24 и уровнями логических О и l триггера 18, При этом транзистор 16 закрыт, а траизрютор 22 открыт, следовательно, вход 21 соединен с выходом 25. Если изменить состояние триггера 18 на. ирй ппшноложное, то транзистор 16 откроется,, а транзистор 22 закроется и иход 21 соединится с БЫХОДОМ 35.

Потенциалы на базах транзисторов 26 J 32 o6yt;jio 3jjeiu,i панряжением источника отрицательного смещения, делителями на резисторах 29, 27 и 33, ЗА Т уровнями логических О и I триггера 30. Если триггер 30 уста- иовлен ц состояии.е ло1 ичес1сой 1 па выходе, то транзистор 26 открыт, а транзистор 32 закрыт и пход 31 соединен с вглходом 25. Если состояЕше триггера 30 изменить на нротивоноложнос, то транзистор 26 закроется, а транзистор 32 откроется и пход 31 соединится с выходом 35

Таким образом, четырем БОЗМОЛ ;НЫМ состояниям триггера 18, 30 соответствуют следующие состояния переключателя: 00 -- входы 21 и 31 со8Д1П ены co6oii и с выходо;. 35 (открыты транзисторы 16 и 32), выход 25 от- юлочен: 01 - вход 2 соединен с выходом 35, а вход 31 соединен с выходом 25 (открыты транзисторы.16 и 26) 10 -- вход 21 соедииен с выходом 25. а пход 31 соед1и1ен с выходом: 35 (открыты тра 1зисторы 22 и 32); II - вхо }щ 21 н 31 соединепь между собой и с выходом 25 (открыты транзисторы 22, 26), выход 35 отключен.

Ii О р м у л а изо

р е т е п и я

1. Формирователь треугольно-тра- . пецеидального нанрялсеиня, содержащий иервы11 генератор тока, выход которого подключ-ен к нервоыу входу нере- ключателя тока, второй генератор тока, выход которого подключен ко второму входу переключателя тока, первый

13ЫХОД которого через конденсатор соед1Н1еи с общей шиной устройства, операционный усилитель, выход которого сое,;инен с базой лервого транзистора и через первый резистор - со, своим 1- нвертиру Ощим входом, и вторых

резисторов,

ключей, первые выводы

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

которых об ьеднмены, типу источника смещения, соединенную с нерньс- вьшо- дом третьего резистора, о т л и - ч а 10 щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при одновременном новышении быстродействия работы, в него введены второй транзистор, диодная цепь из последовательно соединенных первого и .Бторогс .ов, нрм ЭТО1- пеннвер- тирЗ юипн вход операционного усилителя соединен с входной шиной устройства, а инвертирующий вхо, - с пер-- вьми выводами К вторых резисторов, тггорой вывод каждого из которых соедпнзн с cooTBCTCTuyiouu-i-M вторьм выводом каждого из N ключей, первый ВЫ13ОД одного из которых соединен с oGiiiei i ;ииной ус1 ройства. коллектор иервог э транзистора пoдкJio Ieн к-ун- Г)а: пяю:дЕ; ;у входу первого Г енератора TOixa, э иттер -через четвертый резпс- то1) соединен с. эмиттером второго транзистора, коллектор которог О нод- кл ог;ен к управляющему входу второго генератора I OKa, а база - со вторым выводом третьего резистора и через диодну:-.) нень с общей устройства, второй выход нереклю чателя. тока соединен с общей шино: устройства,

2. Формирователь но н. 1, о т - л и ч а к: щ и и с я тем, что переключатель тока содерла1т третий транзистор, база которого соед1-гае11а через пятый резистор с первым выходом первого триггера, чере.з шестой резистор - с первой шиной псточплжа п;ггания, э нггтep - с первым входом нереключа.теля: тока и с эмиттером четвертого транзистора, база которо- I o через седьмой резистор соединена со вторым выходом первого триггера, а через восы-юй резистор - с шиной первого источника п ггания. коллектор - с i::ep.ibiM выходом переключателя тока и с коллектором пятог о трапзис- то ро. 5 база которого .рез резистор соединена со второй ииной M;cTO4HV Ka ггг1таиня, а через десятый резистор с первьц- выходом второго триггера, а .ггтер - со вторьы входом переключателя тока .и эмиттером шестого транзистора, база которого соединена через одиннадцатый резистор с шиной второго источника питания, через двенадцатый резистор - с вторым выходом второго триггера,

8

ивш.

LX

Составитель А. Горбачев Редактор Т. Парфёнова Техред Н.Боикало Корректор В. Бутяга

Заказ 2659/56 Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

12315868

а коллектор - с вторым выходом переключателя тока и коллектором третьего транзистора, причем входы первого и второго триггеров соединены соот- 5 ветственно с первым и вторым управляющими входами переключателя тока.

фие.З

Изобретение относится к импульсной техп1же. Может использоваться в устройствах отображения информации на электронно-лучевых трубках. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном повышении быстродействия. Формирователь содержит первый и второй генераторы 1 и 3 тока, переключатель 2 тока, конденсатор 4, операсл с 25 Выход to 00 СП 00 C7i