Формирователь импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/01 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к формирователям импульсов, фиксирующим прохождение входного синусоидального напряжения через нулевое значение.

Цель изобретения - повьш1ение точности формирователя.

На чертеже представлена схема формирователя импульсов.

Формирователь импульсов содержит источник 1 входного сигнала, резисторы 2 и 3, транзистор 4, общую шину 5, светодиод 6, резистор 7, конценса-t5 тор 8, оптрон 9, включающий фотодиод 0 и светодиод 6, регулируемый резистор 11, светодиод 12, компаратор 13, оптрон 14, содержащий светодиод i2 и фотодиод 15, транзистор 16, резис- 20 тор 7, конденсатор 18, источник 19 питания, D-триггер 20. К входу формирователя подключен источник 1 входного сигнала, а к общей шине 5 и поло- жительной шине - источник 19 питания. 25 Прямой и инверсный выходы D-триггера 20 соединены с выходными шинами 21 и 22, а выход компаратора 13 - с входом синхронизации D-триггера 20 и с выходной шийой 23, Источник 1 входного 30 сигнала через резистор 3 соединен с встречно-параллельно включенными све- тодиодами 6 и 12 оптронов 9 и 14. Ка- тод фотодиода 10 первого оптрона 9 соединен с положительной шиной. Ка- тод фотодиода J 5 второго оптрона 14 соединен с базой транзистора 16, . эмиттер которого соединен с положи- тельной шиной источника 19. Аноды фотодиодов 10 и 15 через резистор 2 со- JQ единены с базой транзистора 4, эмиттер которого подключен к общей шине 5, а коллектор - к первым выводам конденсатора 8 и резистора 7 и к первому входу компаратора 13. Коллектор j транзистора 16 соединен с первыми вьшодами резистора 17, конденсатора 18 и с информационным входом D-триггера 20. Второй вывод резистора 7 и первый вывод регулируемого резистора -- 11 соединены с положительной шиной источника 19. Вторые выводы резисторов 17 и 11 и конденсаторов 8 и 18 соединены с общей шиной 5. Регулируемый отвод резистора 11 подключен к второму входу компаратора 13, Оптро- ны 9 и 14 обеспечивают гальваническую развязку входной и выходной цепей .

35

55

5 0 5 0 Q j -

5

5

Формирователь импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии на пходе устройства напряжение отсутствует, опт- роны включены, на анодах фотодиодов низкий уровень напряжения, транзисторы закрыты, конденсатор 18 разряжен, коьщенсатор 8 заряжен, на информационном входе триггера 20 имеется уровень О, на выходе компаратора 13 - уровень I, на первом выходе триггера 20 - произвольное состояние, например состояние 1, на втором выходе триггера 20 - противоположное нулевое состояние.

При подаче на вход устройства положительной полуволны синусоидального напряжения включается оптрон 9, ток фотодиода 10 через резистор 2 открывает транзистор 4, через который происходит разряд конденсатора 8. Напряжение на первом входе компаратора 13 устанавливается меньшим, чем напряжение, установленное резистором 1 на втором вхбде этого комйаратора. При этом на выходе компаратора устанавливается низкий логический уровень. Состояние транзистора 16, конденсатора 18 и триггера 20 не изменяется.

В конце положительной полуволны напряжения на входе формирователя импульсов оптрон 9 выключается и находится в выключенном состоянии до следующей положительной полуволны напряжения. После выключения оптрона 9 транзистор 4 закрывается и конденсатор 8 плавно заряжается от источника 19 питания через резистор 7. В момент времени периода входного сигнала через нулевое значение напряжение на конденсаторе 8 уравнивается с напряжением, установленным на втором входе компаратора и на выходе компаратора 13 устанавливается уровень 1. Выбирая путем регулировки резистора 11 необходимый уровень напряжения, можно установить момент переключения компаратора 13, точно совпадающим с моментом прохождения входного напряжения через нулевое значение, или более ранний момент для компенсации запаздывания в исполнительных внешних устройствах, подключаемых к выходу формирователя импульсов. По фронту импульса на выходе компаратора 13 происходит запись в триггер уровня О (так как конденсатор 18

разряжен) и на его выходах логические уровни переключаются на противоположные .

С момента времени, когда оптрон включается, конденсатор 8 разряжается и через некоторое время напряжение на нем становится меньшим, чем на отводе резистора 11. При этом на выходе компаратора 13 устанавливает- ся нулевое состояние.

Во время отрицательного полупе- риода входного напряжения устройство работает так же, как и при положительном, но дополнительно открывает- ся током фотодиода 15 транзистор 16 и конденсатор 17 за время, равное полупериоду, заряжается до напряжения, соответствующего уровню 1, и в определенный момент времени, соот- ветствующий переходу входного напряжения через нулевое значение, в триггер записьшается 1, т.е. триггер снова изменяет состояние на противоположное .

Таким образом, на шине 23 устройства образуются импульсы, начало фронта которых соответствует прохождению входного напряжения через нулевое значение, а на шинах 21 к 22 уровень 1 устанавливается соответственно при положительной и отрицательной полуволне входного напряжения.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий источник питания, первый, второй и третий резисторы, первый и второй оптроны, источник входного сигнала, выход которого соединен через первый резистор с первым и вторым оптронами.

s 0 5

О

5

0

светодиоды которых включены встречпо- параллельно, катод фотоприемника первого оптрона соединен с положительной шиной источника питания, общая шина которого соединена с первым выводом второго резистора, анод фотоприемника первого оптрона соединен с первым.выводом третьего резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два транзистора противоположных типов пррводимо сти, два конденсатора, четвертый и регулируемый резисторы, компаратор напряжения и D-триггер, при этом первые выводы конденсаторов соединены с общей шиной, первые выводы четвертого и регулируемого резисторов соединены с положительной шиной источника питания, аноды фотоприемников соединены между собой, второй вывод третьего резистора соединен с базой первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор - с вторыми выводами четвертого резистора и первого конденсатора и с первым входом компаратора напряжения, катод фотоприемника второго оптрона соединен с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с положительной шиной источника питания, а коллектор - с вторыми выводами второго резистора и второго конденсатора и с информационным входом D-триггера, второй вывод регулируемого резистора соединен с общей шиной, а его отвод - со вторым входом компаратора, выход которого соединен со входом синхронизации D-триггера и первым выходом устройства, а прямой и инверсный выходы D- триггера соединены с вторым и третьим выходами формирователя.

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к формирователям импульсов, фиксирующим прохождение входного синусоидального напряжения через нулевое значение. Цель изобретения - повышение точности формирователя за счет вьщеления части импульса, образующегося на вы -v- - .. ходе оптронов. Формирователь импульсов содержит источник 1 входного сигнала, оптроны 9 и 14, резисторы 2, 3 и 7 и источник 19 питания. Б устройство введены транзисторы 4 и 16 разных типов проводимости, конденсаторы 8 и 18, регулируемый резистор 11, резистор 17, компаратор 13 напряжения, D-триггер 20 и образованы новые функциональные связи. На выходе компаратора 13, являющемся первым выходом формирователя импульсов, об- . разуются импульсы, начало фронта которых соответствует прохождению входного напряжения через нулевое значение. На выходах D-триггера 20, являющихся вторым и третьим выходами формирователя, уровень логической единицы устанавливается на время положительной и отрицательной полуволн входного напряжения соответственно. 1 ил. с & Q с