Генератор импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K4/94 

1

137441

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, при построении задающих генераторов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования трапеци- идальных импульсов, автоколебательного режима работы при снятии синх- рониз ации, при одновременном снижения потребляемой мощности.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; па фиг. 2 - пороговый элемент; на фиг. 3 - то же, пример; на фиг. 4 - эпюры, поясняющие работу устройства. Генератор импульсов содержит однопереходньй транзистор 1, первая база которого соединена с первым вы- водом резистивной нагрузки 2, вторая база соединена с шиной 3 питания, к которой подключеп первый вывод времязадающей RC-цепи 4, второй вывод кото1эой соединен с общей шиной устройства, биполярный п-р-п-тран- зистор 5, эмиттер которого подключен к общей шине, а база соединена с шиной 6 синхронизации, первый конденсатор 7, первая обкладка которого соединена с первой базой однопереходного транзистора 1, а вторая - через первый резистор 8 с общей шиной, первый ключевой элемент 9, вход которого соединен с шиной 3 питания, второ конденсатор 10, первьш, второй диоды 11 и 12, третий конденсатор 13, второй к.шочевой элемент 14, резистив ный делитель 15 напряжения, порого- вьй элемент 16, вход которого соеди- нен со второй обкладкой первого конденсатора 7, выход - с базой р-п-р- транзистора 5, резистивный делитель 15 напряжения включен между шиной 3 питания и коллектором п р-п-транзис- тора 5, который через второй конденсатор 10 соединен со средним выводом резистивного делителя 15 напряжения, соединенным с управляющим входом пер вого ключевого элемента 9, выполнен- ном на р-п-р-транзисторе 17, выход которого соединен с эмиттером одно- переходного транзистора 1, соединенным с катодом первого диода 11, анод которого соединен с третьим вьшодом времязащающей RC-цепи 4, второй ключевой элемент 14, выполненный на п-р-п-транзисторе 18, включенный между первой базой однопереходного

5

0

5 0 з 0 5 Q 5

52

транзистора 1 и общей шиной, а управляющий вход его соединен с катодом второго диода 12, анод которого соединен с общей шиной, и через третий конденсатор 13 - с коллектором п-р-п-транзистора 5.

Пороговый элемент 1 б содержит второй резистор 19 и стабилитрон 20, катод которого соединен со входом порогового элемента, анод - с первым выводом второго резистора 1.9, второй вывод которого соединен с выходом порогового элемента. Пороговый элемент 16 может также содержать третий 21 и четвертый 22 резисторы, р-п-р-тран- зистор 23, эмиттер которого соединен со входом порогового элемента, коллектор - через третий резистор 21 с его выходом, база через четвертьш I резистор 22 соединена с частью ре- вистивной нагрузки.

Резистивная нагрузка 2 выполнена на резисторах 24 и 25, делитель 15 напряжения - на резисторах 26 и 27. Второй ключевой элемент 14 содержит также резисторы 28 и 29, резистивная КС-цепь 4 содержит резистор 30, кон- денсатор 31.

Генератор импульсов работает следующим образом.

При включении питания и в отсутствии внешних синхроимпульсов конденсатор 31 времязадающей RC-депи 4 заряжается от шины 3 питания. При определенной величине напряжения на нем (фиг. 4а) включается однопереходньй транзистор 1, и далее импульсньм напряжением (фиг. 46) с его нагрузки 2 через конденсатор 7 и пороговый элемент 16 включается р-п-р-транзис- тор 5. Последний, в свою очередь, включает ключевой элемент 9, через который напряжение на нагрузке 2 транзистора 1 увеличивается до напряжения, близкого к величине напряжения на шине 3 питания. Конденсатор 7 заряжается по основной цепи заряда: от шины 3 питания через ключевой элемент 9, переход змиттер-первая база однопереходного транзистора 1, непосредственно конденсатор 7 и параллельно соединенные резистор 8 и цепь из последовательно соединенных порогового элемента 16 и перехода база-эмиттер п-р-п-транзистора 5. По мере заряда конденсатора 7 при определенной величине уменьшающегося наПряжени:я (фиг. 4в) на обкладке.

подключенной ко входу порогового элемента 16, последнее выключается. В результате чего закрывается п-р-п- транзистор 5 и начинает выключаться ключевой элемент 9. С этого момента времени формирование плоской вершины импульсов заканчивается. Напряжение -на нагрузке 2 уменьшается. При этом, конденсаторы 31 и 7 разряжают- ся через нагрузку 2. В это же время на коллекторе п-р-п-транзистора 5 вследствие заряда конденсатора 10 формируется экспоненциально нарастающее напряжение (фиг. 4г), которое через конденсатор 13 прикладывается ко входу управления ключевого элемента 14. В соответствии с изменением этого напряжения увеличивается проводимость ключевого элемента 14, подключенного параллельно нагрузке 2. Б результате чего уменьшается- длительность и улучшается линейность заднего фронта выходных трапецеидальных импульсов.

С подачей на генератор внешний синхроимпульсов (фиг. 4д) с выхода генератора снимаются трапецеидальные импульсы (фиг. 4е), следующие уже не с частотой автоколебаний, а с час тотой синхроимпульсов.

Применение предлагаемого генератора импульсов в отличие от известного даёт возможность получить более экономичньш режим работы, обес- печить автоколебательный режим генератора на случай пропадания или снятия запускающих импульсов, сохранить частоту и длительность выходных импульсов при изменении напряжения пи- тания и климатических воздействиях. Достигается это описанным построением генератора при котором, в частности, энергия потребляется всеми йощ- . ными каскадами генератора только во время формирования выходных импульсов

Пороговый элемент может содержать последовательно соединенные стабилитрон и резистор. Причем катод стабилитрона является входом порогового элемента. Выходом порогового элемента является вывод резистора, противоположный выводу, подключенному к аноду стабилитрона. Пороговый элемент может иметь и иное исполнение; содержать два резистора и биполярный р-п-р-транзистор. При этом, эмиттер транзистора является входом элемента, коллектор подключен к одному резистоРУ другой вывод которого является выходом порогового элемента, а база транзистора через другой резистор подсоединена с части резистивной нагрузки, подключенной к первой базе однопереходного транзистора.

Введенный пороговый элемент является необходимым звеном (частью схемы), способствующим формированию конца плоской части трапецеидальных выходных импульсов. Достигается это путем прекращения тока через этот элемедт с момента равенства уменьшающегося напряжения на обкладке конденсатора, к которой этот элемент подключен, пороговому напряжению выключения элемента.

Формула изобретения

1. Генератор импульсов, содержащий однопереходный транзистор, первая база которого соединена с первым выводом резистивной нагрузки, вторая база соединена с шиной питания, к которой подключен первый вывод время задакнцей RC-цепи, второй вывод которой соединен с общей шиной устройства, биполярный п-р-п-транзистор, эмиттер которого подключен к общей шине, а база соединена с шиной синхронизации, первый конденсатор, первая обкладка которого соединена с первой базой однопереходного транзистора, а вторая - через первый резистор, с общей шиной, первый ключевой элемент, вход которого соедине с шиной питания, второй конденсатор, первый, второй диоды, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности формирования трапецеидальных импульсов, автоколебательного режима работы при снятии синхронизации импульсов при одновременцом снижении потребляемой мощности, в него введены третий конденсатор, второй ключевой элемент, резистивный делитель напряжения, пороговый элемент, вход которого соединен с второй обкладкой первого конденсатора, выход - с базой биполярного п-р-п-транзистора, а резистивный делитель напряжения включен между шиной источника питания и коллектором биполярного п-р-п-транзистора, которьй через второй конденсатор соединен со средним выводом резистивного делителя напряжения и с управляющим входом первого ключевого элемента, выход которого соединен с эмиттером однопереходного транзистора не катодом первого диода, анод которого соединен с третьим выводом времязада- ющей КС-цепи, при этом второй ключевой элемент включен между первой базой однопереходного транзистора и общей щиной, а управляющий вход подключен к катоду второго диода, анод которого соединен с общей шиной, и через третий конденсатор - к коллектору биполярного п-р-п-транзистора.

2. Генератор по п.1, о т л и - чающийся тем, что пороговый элемент содержит второй резистор и

стабилитрон, катод которого соединен с входом порогового элемента, анод - с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с выходом порогового элемента.

3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности длительности выходных импульсов, пороговый элемент содержит третий и четвертый резисторы и р-п-р-транзистор, эмиттер которого соединен с входом порогового элемента, коллектор через третий резистор - с его выходом, а база через четвертый резистор соединена с дополнительным отводом резистивной нагрузки.

Изобретение может быть использовано при построении задающих генераторов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения формирования трапецеидальных импульсов и автоколебательного режима работы F tl FM ;iUJ fo L. гж 4 : 4HrHFпри снятии синхронизации и при одновременном снижении потребляемой мощности. Генератор содержит однопере- ходньш транзистор 1, резистивную нагрузку 2, шину 3 питания, времяза- дающую RC-цепь 4, биполярный транзистор 5, шину 6 синхронизации, диоды 11 и 12, резистивный делитель 15 напряжения, пороговый элемент 16, первьш ключевой элемент 9, выполненный на транзисторе 17 р-п-р-типа, второй ключевой элемент 14, выполненный на транзисторе 18 п-р-п-типа. По- роговьш элемент 1-6 содержит резистор 19 и стабилитрон 20. Введенный пороговый элемент способствует формированию конца плоской части трапецеидальных выходных импульсов. 2з.п. ф-лы. 4 ил. § (Л со rvj 4 сл фиг.1

бшод

(риг. 2

Фиг.З

.PV4/V1XV

фиеЛ