Генератор импульсов Советский патент 1987 года по МПК H03K3/02 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в формирователях импульсов,

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования импульсов, длительность которых пропорциональна периоду опорных импульсов,

На фиг, 1 приведена 11ринципиальная электрическая схема генератора5 на фиг.2 эпюры, поясняющие его работу.

Генератор импульсов содержит первую управляемую зарядную цепь , включенную меящу шиной 2 первого источника питания и первой обкладкой конденсатора 3, вторая обкладка которого соединена с общей шиной устройства, вторую управляемую зарядную цепь 4, включенную между шино й 5 второго источника питания и первой обкладкой конденсатора 3, триггер 6, первый выход которого соединен с управляющим входом первой управляемой зарядной цепи 1, второй выход - с управляющим входом второй управляемой зарядной цепи 4, первый вход триггера 6 соединен с шиной 7 источника опорных сигналов,, диод 8, элемент И 9, опера

ционньлй усилитель 10, неинвертирующий зо за время, равное f напряжение на

вход которого соединен с первой обкладкой конденсатора 3, параллельно которому подключен диод 8, инвертирующий вход соединен с общей шиной устройства, выход соединен с первым входом элемента И 9, выход которого соединен с шиной 11 выхода, второй вход - со вторым выходом триггера 6, второй вход которого соединен с ши ной 12 установки в исходное состояние.

Зарядная цепь 1 выполнена на резисторе 13, ключе 14, зарядная цепь 4 на резисторе 15, ключе 16

Устройство работает след ующим образом.

Перед, началом работы триггер 6 устанавливается в нулевое состояние, для чего на шину 12 подают короткий импульс положительной полярности (не показан) для установки устройства в исходное состояние. При этом ключ 16 замыкается и на конденсаторе 3 устанавливается напряжение U (фиг,2г), равное падению напряжения на открытом диоде 8,

С приходом первого импульса по шине 7 от источника опорных сигналов (фиг.2а) триггер 6 переключается в

0

единичное состояние 1фиг.2б), При этом ключ 14 замыкается, ключ 16 размыкается и через резистор 13 заряжается конденсатор 3 (фиг.2г),

За время, равное Т (фиг,2а)., напряжение на конденсаторе 3 достигает напряжения

Uc К, Т„„,(1)

где и Т

К. 5

где г

1 ОЛ

напряжение заряда конденсатора 3;

период следования опорных импульсовJ

коэффициент пропорциональности, зависящий от постоянной времени цепи заряда конденсатора 3

1ъ время заряда конденсатора 3;

сопротивление резистора 13; Cj - емкость конденсатора 3, Резисторы 13 и 15 выбраны так, чтобы использовался только начальный . участок зарядно-разрядной экспоненты 5 конденсатора 3,

С приходом второго импульса (фиг.2а) триггер 6 устанавливается в нулевое состояние, когда ключ 14 размыкается, а ключ 16 замыкается и

гар «13конденсаторе 3 уменьшается до нуля (фиг.2г). При этом

и

(2;)

5

К,

где 1.

Ц,

0

Кп О - т i-paap- «7Jвремя разряда конденсатора 3 до нулевого уровня; напряжение заряда конденсатора 3;

коэффициент пропорциональности, зависящий от постоянной времени цепи разряда конденсатора 3, С,

3

0

5 где Vpjjjp- время разряда конденсатора 6;

- сопротивление резистора 15; Cj - емкость конденсатора 3. Напряжение с выхода конденсатор а 3 поступает на .вход усилителя 10, работающего в компараторном режиме. При достижении напряжения на конденсаторе 3 при его заряде напряжения и, (фиг.2г) усилитель 10 переходит в g область положительного ограничения (фиГа2д), а при уменьшении напряжения на конденсаторе 3 до нулевого уровня при его, разряде усилитель 10 переходит в область отрицательного ограни31

чения (фиг,2д). Вследствие чего на выходе усилителя 10 формируются прямоугольные импульсы длительностью

к X Топ (ФиГ.2д). ЭтО СООТНОиение выполняется тем точнее, чем сильнее выполняется неравенство и, Ue.

Положительные импульсы длительностью С (фиг.2д) с выхода усили- теля 10 поступают на первый вход элемента И 9, на второй вход которого поступает положительное напряжение с второго инверсного выхода триггера 6 (фиг.2в).

При этом на. выходе элемента И 9, соединенном с выходной шиной 11,формируется импульс (фиг,2е), длительность ( 1 ) которого в соответствии с равенствами (l) и (2) определяется следующим образом: k

О 1 . т и

С приходом третьего импульса от источника опорных импульсов начинается новый цикл формирования импульса длительностью, равной С, , аналогично описанному вьппе,

При увеличении периода Т (учас- ток , фиг.2) в соответствии с соотношением (З) увеличивается и длительность формируемого импульса -ц (фиг.2е). При этом частота следования выходных импульсов генератора, сии- маемых с йины 11, в два раза ниже частоты следования опорных импульсов с шины 7, а их длительность t пропорциональна периоду (Tgf,) опорных импульсов и определяется из соотно- тения

1347

IQ15

20

2Е о

з я з

1504

. к-т,„,

К

где К t -- - коэффициент пропорцио- К. нальности.

Формула изобретения

Генератор импульсов, содержащий первую управляемую зарядную цепь, включенную между шиной первого источника питания и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной генератора, вдорую управляемую зарядную цепь, включенную.Между шиной второго источника питания и первой обкладкой конденсатора, триггер, первый выход которого соединен с управляюпшм входом первой управляемой зарядной цепи, второй выход - с управляющим входом второй управляемой зарядной цепи, первый вход триггера соединен с .шиной источника опорных импульсов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности расширения функциональных возможностей за счет формирования импульсов, длительность которых пропорциональна периоду опорных импульсов, в него введены диод,, элемент И и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с первой обкладкой конденсатора, параллельно которому подключен диод, инвертирующий вход соединен с общей шиной генератора, выход соединен с первым входом элемента И, вьтод которого соединен с выходной шиной, второй вход - с вторым выходом триггера, второй вход которого соединен с шиной установки в исходное состояние.

1в

(Pas.2

Изобретение может быть использовано в устройствах.импульсной техники и автоматики для формирования импульсов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора - достигается путем формирования импульсов, длительно сть которых пропорциональна периоду опорных импульсов. Для этого в генератор импульсов, содержащий первую 1 и вторую 4 зарядные цепи, шины 2 и 5, конденсатор 3, триггер 6 и тину 7 источника опорных сигналов, дополнительно введены диод 8,логический элемент И 9 и операционный усилитель 10. Зарядная цепь 1 выполнена на резисторе 13 и ключе 14, а зарядная цепь 4 - на резисторе 15 и ключе 16. Резисторы 13 и 15 выбивают с расчетом использования только Начального участка зарядно- разрядного экспонента конденсатора 3. Генератор обеспечивает получение импульсов, длительность которых изменяется пропорционально периоду следования импульсов, поступающих с шины 7, а частота их в два раза меньше частоты следования опорных импульсов. 2 ил. ( tegrtjc О5 .1| 10 11 Фи2.1 Г

Редактор Г.Волкова

Составитель А.Горбачев

Техреди.Верес Корректор Б.Бутяга

Заказ 5126/50Тираж 899Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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