Генератор импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K3/26 

Изобретение относится к устройствам импульсной техники и предназначено для генерации электрических и световых импульсов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей ге нератора импульсов за счет одновременного формирования электрических и оптических импульсов с возможностью их регулировки по амплитуде, час тоте следования и длительности. На чертеже показана электрическая схема генератора. Генератор импульсов содержит вклю ченные последовательно между шинами питания 1 и 2 токоограничительный ре зистор 3, нелинейный элемент с S-образной ВАХ, в качестве которого ис лользован светоизлучающий р-n-i-птиристор 4 на арсениде галлия, резистор нагрузки 5, первый п-р-п-тран зистор 6, первый делитель напряжения на первом и втором резисторах 7 и 8, включенный между коллектором транзис тора 6 и анодом тиристора 4, третий резистор 9, соединяющий эмиттер тран зистора 6 с общей шиной 1, второй делитель напряжения на четвертом и пятом резисторах 10 и 11, включенный между анодом тиристора 4 и общей шиной 1, средняя точка которого соединена с базой транзистора 6 и через . шестой резистор 12 - с катодом тиристора 4, фотодиод 13, анод которого соединен с базой второго п-р-птранзистора 14, а катод - с анодом тиристора 4 и через седьмой резистор 15 - с коллектором транзистора 14, эмиттер которого через восьмой резистор 16 соединен с общей шиной. Кроме того, генератор содержит пороговый элемент 17, выполненный, на пример, на транзисторе 18 и резисторах 19-21, включенный между эмиттером транзистора 14 и базой р-п-ртранзистора 22, эмиттер которого через третий делитель напряжения на де вятом и десятом резисторах 23 и 24 соединен с тиной питания 2, а коллек .тор непосредственно с общей шиной 1, диод 25, катод которого соединен с управляющим эмиттером тиристора 4, а анод - со средней точкой делителя напряжения на резисторах 23 и 24,. причем фотодиод 13 .оптически связан с тиристором 4. Генератор импульсов работает следующим образом. 212 В момент подачи на шину питания 2 напряжения, меньшего по величине, чем напряжение включения тиристора 4, через последний начинает протекать ток, создающий падение напряжения на резисторе нагрузки 5. Это напряжение суммируется с напряжением делителя напряжения на резисторах 10 и 11. Транзистор 6 переходит в активный режим. Ток его коллектора, втекая через управляющий электрод тиристора 4, смещает его р-п-переход в прямом направлении, уменьшая внутреннее сопротивление тиристора. Развивается лавинообразный процесс, в результате которого тиристор 4 вклю- чается и начинается интенсивное свечение встроенного в него светодиода. Светоизлучение тиристора 4, воздействуя на фотодиод 13, переводит в активный режим транзистор 14. С ростом уровня освещенности поток U.. эмиттера транзистора 14 возрастает и при достижении уровня срабатьгоания порогового элемента 17 начинает воздей;ствовать на базу транзистора 22, запирая последний. Потенциал анода диода 25 повьш1ается, он отпирается и на управляющий электрод тиристора 4 начинает воздействовать положительный потенциал, запирающий тиристор. Запирание тиристора 4 сопровождается прекращением свечения встроенного светодиода. Отсутствие светового потока вызывает возрастание сопротивления фотодиода 13, запирание транзистора 14, последующее отпирание транзистора 22, падение напряжения на аноде диода 25 и. запирание последнего. Генератор переходит в исходное состояние. Далее цикл работы его повторяется. Частота следования импульсов генератора определяется главным образом временем включения p-n-i-птиристора Lg , а длительность временем его выключения причем Посколькуtg n тиристора сильно зависит от напряжения на его управляющем электроде (резисторе 7) за счет изменения тока транзистора 6, например, с помощью резистора 10 можно изменять частоту следования импульсов примерно на порядок. Длительность импульса можно в некоторой степени регулировать за счет изменения резистора 16, определяющего момент срабатывания порогового элемента 17. Регулировка амплитуды импульсов может быть осуществле на также за счет изменения напряжения на управляющем электроде, т.е. подбором режима транзистора 6. По сравнению с базовым объектом, в качестве которого выбран прототип изобретение позволяет расширить функциональные возможности генератора импульсов за счет одновременного фор мирования электрических и оптических импульсов,. Кроме того, за счет лучшей термостабильности параметров p-n-i-n-тиристора по сравнению с нелинейными элементами с S-образной ВАХ на р-п-р-п-структурах изобретение будет обладать большей стабильностью частоты. Формула изобретения Генератор импульсов, содержащий включенные последовательно между шинами источника питания токоограничительный резистор, нелинейный элемент с S-образной вольт-амперной характеристикой (ВАХ) и резистор нагрузки, первый п-р-п-транзистор, диод, о т,личающийся тем, что, с целью расширения функциональных возмож ностей генератора за счет одновредменного формирования электрических и оптических импульсов с возможностью их регулировки по амплитуде, частоте следования и длительности, в него введены делитель напряжения на первом и втором резисторах, включенный меяду коллектором первого п-р-п-тран зистора и анодом нелинейного элемента с S-образной ВАХ, третий резистор, соединяющий эмиттер первого п-р-птранэистора с общей шиной, второй делитель напряжения на четвертом и пятом резисторах, включенный между анодом нелинейного элемента с S-образной ВАХ и общей шиной, средняя точка которого соединена с базой первого п-р-п-тразистора и через введенный шестой резистор - с катодом нелинейного элемента с S-образной ВАХ и выходной шиной генератора, фотодиод, анод которого соединен с базой второго п-р-п-транзистора, а катод - с анодом нелинейного элемента с S-образной ВАХ и через введен- |ный седьмой резистор - с коллектором второго п-р-п-тразистора, эмиттер которого через введенньш восьмой резистор соединен с общей шиной, пороговый элемент, включенный между эмиттером второго п-р-п-транзистора и базой р-п-р-транзистора, эмиттер которого через третий делитель напряжения на девятом и десятом резисторах соединен с шиной питания, а коллектор - непосредственно с общей шиной, причем в качестве нелинейного элемента с S-образной ВАХ использован светоизлучающий тиристор типа p-n-i-n на арсениде галлия, управляющий электрод которого соединен со средней точкой первого делителя напряжения и катодом диода, анод которого соединен со средней точкой третьего делителя напряжения, а фотодиод оптически связан со светоизлучающим тиристором.

Изобретение может быть использовано для генерации электрических и световых импульсов. Цель изобретения расширение функциональных возможностей генератора импульсов - достигается путем одновременного формования электрических и оптических импульсов с возможностью их регулировки по амплитуде и частоте следования. Для . . . этого в генератор введены первый делитель напряжения на резисторах 7 и 8, третий резистор 9, второй делитель напряжения на резисторах 10 и 11, фотодиод 13, пороговыйэлемент 17, а в качестве нелинейного элемента с S-образной вольт-амперной характеристикой использован светоизлучающий тиристор 4. На чертеже также показаны: шины . :питания 1 и 2, токоограничивающий резистор 3, резистор 5 нагрузки,п-р-птранзисторы 6 и l4, резисторы 12, 15, 16, 23 и 24, транзистор 22, диод 25. сл Пороговый элемент вьтолнен на транзисторе 18 и резисторах 19 и 21. В устройстве улучшена термостабильность параметров тиристора 4 и повьш1ена стабильность частоты. 1 ил. оч : vl 4ik 1C