Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H03K4/502 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано, например, в устройствах автоматики, вычислительной техники, и является усовершенствованием изобретения по авт.св.№ 1238214.

Целью изобретения является повышние стабильности амплитуды и частоты выходного напряжения.

На чертеже приведена принципиаль ная электрическая схема устройства.

Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, состоящий из пер вого 2 и второго 3 транзисторов, эмиттеры кофорых подключены к выходу источника 4 тока дифференциального усилителя 1, коллектор первого и первый коллектор второго транзисторов через повторитель 5 тока соединены с общей шиной, причем база первого транзистора дифференциального усилителя соединена через первый резистор 6 с общей шиной устройства, эмиттер ключевого транзистора 7 соединен с общей шиной устройства, коллектор - с потенциальной обкладкой конденсатора 8 и базой второго транзистора 3 дифференциального усилителя 1 , второй транзистор 3 вьшол- нен многоколлекторным, второй его коллектор соединен с потенциальной обкладкой конденсатора 8, третий коллектор - с базой первого транзистора дифференциального усилителя 1, третий транзистор 9 и второй резистор 10, причем первый транзистор 2 вьтолнен многоколлекторным, второй коллектор которого соединен с его базой, база третьего транзистора 9 соединена с первым коллектором второго транзистора 3, коллектор - с входом источника 4 тока дифференциального усилителя 1, а эмиттер через второй резистор 10 - с общей шиной устройства.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени конденсатор 8 разряжен, поэтому в базовой цепи транзистора 3 появляется ток, транзистор 3 начинает от- крьгоаться и ток его второго коллектора вызывает заряд конденсатора 8, а ток его первого коллектора вызывает приращение напряжения на резисторе 6 ВТО в свою очередь, приводит к запиранию транзисторов 2 и 7.

0

5

0

0

5

5

Напряжение на потенциальной обкладке формирующего конденсатора нарастает по линейному закону. Как только напряжение на конденсаторе превысит напряжение Uf,, .появляется базовый ток транзистора 2. В цепи . коллектора транзистора 2 тоже появляется ток, что вызывает уменьшение тока коллектора транзистора 3 и, соответственно, уменьшение падения напряжения на резисторе 6 и еще большее отпирание транзистора 2. Транзистор 3 полностью закрывается, и весь ток источника 4 тока начинает протекать через транзистор 2. Транзистор 7 открывается и конденсатор начинает разряжаться. Как только напряжение на конденсаторе 8 в процессе разряда станет ниже напряжения U , падение напряжения на резисторе 6 увеличивается, транзисторы 2 и 7 закрьгоаются, открывается транзистор 3 и процесс заряда конденсатора 8 повторяется.

Амплитуда и частота предлагаемого генератора более стабильны, чем известного. Амплитуда и частота выходного напряжения зависят от стабильности источника 4 тока и пороговых напряжений, формирующихся на резисторе 6. Ток источника тока схемы известного генератора в период заряда и разряда конденсатора 8 одинаков и определяется выражением

I - .E.I.V .b. , о R

(1)

где V, - напряжение между базой и

эмиттером транзисторов источника 4; R - значение сопротивления резистора источника тока. Верхний уровень пилообразного напряжения ,1

6

где К

/, 1„ ,(1-m),

(2)

4 - коэффициент, показывающий отношение площадей коллекторных слоев транзисторов источника тока; m - коэ ициент, показывающий, какая часть тока протекает через третий коллектор транзистора 3. Нижний пороговый уровень

v:

K.Re/h,

(3)

5

)

где коэффициент передачи по току транзистора 2 в схеме с общим эмиттером. Из выражений (l) - (З) следует, что ток источника 4 тока и пороговые напряжения зависят от

и h, транзисторов нологически значения К

напряжения питания Е,, от разброса

Причем тех- и m выполняются с достаточно высокой точностью и повторимостью.

Определим такие же параметры (l,Vg,V°) для предлагаемого устройства:

, ЛгЛаУ.. .§A. ()

оэ с D 5

ор

.Ец...

1о,4«б(1-т);

Е,- V,6

N,R,N,

где q - температурный потенциал; N - отношение площадей коллекторных слоев транзисторов повторителя 5 тока и введенного транзистора 9; Nj - отношение площадей коллекторных слоев второго и первого коллекторов транзистора 2; 1, - ток источника 4 тока во время заряда tj; Т,. - ток источника 4 тока во время разряда tp. Так как в большинстве случаев tp то вторым слагаемым в выраСоставитель А.Горбачев Редактор Н.Лазаренко Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Рошко

Заказ 3848/55 Тираж 901Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

10

жении 4 можно пренебречь и ток источника 4 тока независит от Е, и V,,- . Нижний пороговый уровень вы. .0

ходного напряжения V не зависит от разброса параметра h .

Таким образом, за счет исключения влияния технологических факторов и питающего напряжения в предлагаемом устройстве удается получить более стабильную амплитуду и частоту выходного пилообразного напряжения.

Формула изобретения

Генератор пилообразного напряжения, по авт.ев,№ 1238214, отличающийся тем, что, с целью повьшения стабильности амплитуды и

20 частоты выходного напряжения, в него введены третий транзистор, второй резистор, причем первый транзистор выполнен многоколлекторным, второй коллектор которого соединен с его

25 базой, а база третьего транзистора соединена с первым коллектором второго транзистора, коллектор - с входом источника тока дифференциального усилителя, а эмиттер через второй резис30 тор - с общей шиной устройства.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Генератор содержит дифференциальный усилитель 1 на транзисторах 2 и 3, источник 4 тока, эмиттерный повторитель 5, ключевой транзистор 2, транзистор 9, резисторы и конденсатор. Транзисторы 2 и 3 вьтолнены многсколлекторными. В ре- ) зультате исключения влияния технологических факторов и питающего напряжения получают более стабильную амплитуду и частоту выходного напряжения . 1 ил. (Л Ч)