Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H03K4/50 

Изобретение относится к импульс- ной технике и может быть использовано, например, в автоматических системах управления

Целью изобретения является повышение коэффициента использования . напряжения источника питания при одновременном повьшении надежности его работы за счет компенсации скачка напряжения на выходе устр ойства при его упрощении.

На фиг о 1 приведена структурная электрическая схема генератора на фиг. 2 - эпюра, поясняющая его ра- боту.

Генератор пилообразного напряжения содержит усилительный элемент 1, выход которого соединен с выходной шиной 2 устройства, нагрузочный резистор 3, первый выход которого сое динен с шиной 4 питания, а второй - с первым выводом интегрирующего конденсатора 5, который через электронный ключ 6 соединен с общей шиной устройства, а управляющий вход электронного ключа соединен с шиной 7 синхронизации, второй вывод интегрирующего конденсатора 5 соединен с .входом ycmtKTejfbHolro элемента 1, с первым выводом разрядного диода 8, первым выводом зарядного резистора 9 дополнительный резистор 10, включенный между выходом усилительного эле- мента 1 и точкой соединения интегрирующего конденсатора 5 с нагрузоч- ным резистором 3, а второй вывод зарядного резистора 9 и второй вывод диода В соединены с общей шиной устройства.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии импульсов синхронизации на шине 7 интегриру{рщий конденсатор 5 заряжен практически до напряжения источника питания Е„, под ключенного к шине 7 и общей шине В момент поступления на управляющий вход (шина 7) импульса синхронизации прямоугольной формы (фиг. 2а) открывается электронный ключ 6 и интегри- рующий конденсатор 5 разряжается через .последовательно соединенные электронный ключ 6 и разрядный диод 8, Время разряда интегрирующего конденсатора 5 определяется его емкостью и суммарным сопротивлением открытого электронного ключа 6 и разрядного диода 8 За время действия импульса

0

5

Q

5

о

0

0

синхронизации интегрирующий конденсатор 5 разряжается до остаточного напряжения, равного сумме напряжения отсечки, тока диода 8 (нелинейность прямой ветви вольт-амперной характеристики диода) и падения напряжения на открытом электронном ключе 6.

В момент окончания импульса синхронизации электронный ключ 6 закрывается и интегрирующий конденсатор 5 начинает заряжаться от источника питания Е„ через резистор 3, входную цепь элемента 1 и параллельно включенный с ней резистор 9. При этом за счет тока заряда интегрирующего конденсатора 5 на входе элемента 1 имеет место падение напряжения, которое , складываясь состаточным напряжением на интегрирующем конденсаторе 5, вызывает появление скачка напряжения в точке соединения резис- торов 3 и 10 с полярностью, совпадающей с полярностью выходного пилообразного напряжения генератора. Для повьш1ения коэффициента использования напряжения источника питания на выходе генератора обеспечивается комт пенсация скачка напряжения за счет вычитания из него падения напряжения на компенсирующем резисторе 10. Величина последнего выбирается таким образом, чтобы падение напряжения на нем за счет выходного тока элемента 1 в начале прямого хода равнялось напряжению скачка Поэтому на выходе генератора в течение прямого хода напряжение линейно нарастает (благодаря отрицательной обратной связи с выхода усилительного элемента 1 на его вход) практически от нуля до напряжения источника питания (фиг. 2б) или же до значения, определяемого моментом прихода следующего импульса синхронизации Резистор 10 не влияет на максимальное значение выходного напряжения генератора при величине сопротивления нагрузки генератора много большей суммы сопротивления резисторов 3 и 10, так как выходной ток элемента 1 линейно уменьшается в течение прямого хода от начального значения до нуля (при выходном напряжении, близком к напряжению питания ЕП) .

При поступлении на вход генератора следующего импульса синхронизации цикл работы генератора повторяется.

Формулаизобретения

Генератор пилообразного напряжения, содержащий усилительный элемент, выход которо го соединен с выходной шиной генератора, нагрузочный резистор, первый вывод которого соединен с шиной питани, а второй - с первым выводом интегрирующего конденсатора , д и через ключ соединен с общей шиной генератора, причем управлянлций вход ключа соединен с шиной синхронизации, второй вывод интегрирующего конденсатора соединен с входом усилительно- го элемента, с первым выводом разрядного диода, включенного в обратном направлении, и с первым выводом зарядного резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования напряжения источника питания при одновременном повьш1ении надежности работы устройства, в него введен дополнительный резистор, включенный между выходом усилительного элемента и точкой соединения интегрирующего конденсатора с нагрузочным резистором, а второй вывод зарядного резистора и второй вывод диода соединены с общей шиной генератора.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в автоматических системах управления. Изобретение позволяет повысить коэффициент использования напряжения источника питания при одновременном повышении надеж//J ности его работы за счет компенсации скачка напряжения на выходе устройства и его упрощения. Генератор содержит усилительный элемент 1, выход которого соединен с выходной шиной. 2 устройства, нагрузочный резистор 3, шину 4 питания, интегрирующий конденсатор 5, соединенный через электронный ключ 6 с общей шиной устройства, шину 7 синхронизации, разрядный диод 8, резисторы 9 и 10. Для повьшения коэффициента использования напряжения источника питания на выходе генератора обеспечивается компенсация .скачка напряжения за счет вычитания из него падения напряжения на компенсирующем резисторе 10. Величина этого резистора выбирается такой, чтобы падение напряжения на резисторе за счет выходного тока элемента 1 в начале прямого хода равнялось напряжению скачка. 2 ил. S С/ с

п S

-t

Фиг. 2