Зарядно-разрядный формирователь импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K3/284 H03K5/01 

СО О ОО

а

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройстах измерительной техники, например в звуколокаторах, в составе различных времяформирующих импульсных устройств, ждущих мультивибраторах. Изобретение позволяет расширить область применения и функциональные возможности устройства путем повышения быстродействия срабатывания при разряде. Зарядно-раэряд- ный формирователь вьтолнен на о,с;нове интегрирующей цепи и состоит из последовательно соединенных резистора 1, конденсатора 2, точка соединения которых подключена к пороговому элементу 3 и истоку полевого транзистора 4, сток которого подсоединен к друго- му выводу конденсатора, а затвор - к другому.выводу резистора. )Цдущне мультивибраторы, в составе которых может быть использован предлагаемый формирователь содержит логические элементы И-НЕ 5, ИЛИ-НЕ или D-триггер. В описании изобретения приводится семь вариантов схемного выполнения заявленного устройства. 10 ил. КЛ

Фиг. 5

1

1398067

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено т,ля использования в различных устройствах измерительной техники, например в звуколокаторах, в составе различных вре- Мяформирующих импульсных устройств, йвдущих мультивибраторах.

Цель изобретения - расширение .области применения и функциональных йрзможностей путем повышения быстродействия срабатывания при разряде за счет того, что в известном зарядно- разрядном формирователе затвор поле- feoro транзистора подсоединен к друго- ifiy выводу резистора, а исток - к точ- се соединения конденсатора и резис- fopa.

На фиг. 1 представлена принципи- сильная схема зарядно-разрядного формирователя на основе интегрирующей цепи; на фиг. 2 - то же, на основе Дифференцирующей цепи; на фиг, 3-6 - г римеры использования зарядно-разряд- rtoro формирователя в составе различных ждущих мультивибраторов на логи- 1 ичесих элементах различной структуры; на фиг. 7 и 8 - схемы ждущих мультвибраторов на триггерах О-типа; уа фиг. 9 и 10 - экспериментальные зависимости, снятые при подключении различных вариантов зарядно-разрядных формирователей.

Зарядно-разрядный формирователь на основе интегрирующей цепи состоит из

Разряд конденсатора в формирователе до напряжения, близкого к нулю, происходит значительно быстрее, чем в других формирователях при разряде конденсатора через полупроводниковый диод или биполярный транзистор. Слеп;оследовательно соединенных резисто- 35 довательно, в формирователе повьшаетр|ов 1, конденсатора i,, точка соединения которых подключена к пороговому э;лементу 3 и к истоку полевого тран- з стора 4, сток которого подсоединен к1 другому выводу конденсатора, а зат-4 вор - к другому выводу резистора.}Кду- щие мультивибраторы, в составе кото- РЬ1Х может быть использовано предлагаемое устройство, содержит логические

ся точность формирования длительности импульса.

Таким образом, осуществляется управления полевым транзистором непосредственно от того же элемента и с того же выхода, к которому подсоединен зарядный резистор, благодаря чему происходит с максимальным быстродействием включение полевого транзистоэпементы И-НЕ 5, ИЛИ-НЕ 6 или D-триг-45 ра при поступлении на упомянутый эле- гер 7.

Устройство по фиг. 1 работает следующим образом.

Заряд конденсатора (фиг. 1) проходит через резистор по известной экспо-50 вызывается у биполярного транзистора

мент команды разряда. По сравнению с биполярным транзистором у полевого транзистора нет задержки включения по цепи сигнала управления, которая

нёнциальной зависимости. При этом полевой транзистор практически не влияет на заряд конденсатора 2 до уровня C эaбaтывa rия порогового элемента 3. После этого с выхода элемента 3 по- 55 ступает команда на переключение пере- ютючающсго элемента (элемент 5 или 6, например, па фиг. 3 и 4), полевой транзистор отпирается и разряжает

2

конденсатор 2 (при этом полевой транзистор оказывается включенным инверсно) . Остаточное напряжение на конденсаторе практически равно нулю. По окончании разряда может поступать следующий запускающий импульс для формирования заряда конденсатора 2 через резистор 1 при той же точности формирования длительности, как и через другое, более продолжительное время. При разряде конденсатора 2 полупроводниковым диодом, биполярным транзистором или тиристором эта точность ухудшается.

Устройство по фиг. 2 работает следующим образом.

Заряд конденсатора 2 проходит через резистор 1, а напряжение на входе порогового элемента 3 вначале возрастает скачком, а потом экспоненциально уменьшается до напряжения срабатывания элемента 3, с которого поступает команда переключающему элементу 5 или 6 (фиг. 3 и 4), в результате переключения последнего на входе элемента 3 образуется обратный скачок напряжения с последующим разрядом конденсатора.

Разряд конденсатора в формирователе до напряжения, близкого к нулю, происходит значительно быстрее, чем в других формирователях при разряде конденсатора через полупроводниковый диод или биполярный транзистор. Следовательно, в формирователе повьшается точность формирования длительности импульса.

Таким образом, осуществляется управления полевым транзистором непосредственно от того же элемента и с того же выхода, к которому подсоединен зарядный резистор, благодаря чему происходит с максимальным быстродействием включение полевого транзистора при поступлении на упомянутый эле-

ра при поступлении на упомянутый эле-

вызывается у биполярного транзистора

мент команды разряда. По сравнению с биполярным транзистором у полевого транзистора нет задержки включения по цепи сигнала управления, которая

посредством образования цепи интегрирования, состоящей из токоограничи- вающего резистора, подключенного к базе, и емкости базы. Кроме того, для управления транзистором в различных вариантах включения зарядно-разрядного формирователя требуется дополнительное оборудование. Уменьшение величины токоограничивающего резистора

ведет к увеличению управляющего тока, что нередко нежелательно делать. Уп- равление полевым транзистором осуществляется путем подачи на его затвор соответствующего напряжения, которое может поступать от маломощного элемента. Это обстоятельство благоприятствует применению предлагаемого формирователя в портативной аппаратуре с автономным питанием.

За счет повьшения функциональных возможностей зарядно-разрядного формирователя расширяется область его использования как в различных вариан- тах его реализации, некоторые из которых приведены на фиг. 3-8, и повышение точности формирования импульсов не менее чем в 5-10 раз, что позволяет использовать упомянутые варианты формирователей в более широком классе различных измерительных устройств, а также создавать на их основе несложные устройства с достаточно высокими параметрами.

Так, формирователи по фиг. 4, 7 и 8. вводятся в звуколокационный измеритель каналообразователей защитны оболочек, возводимых АЭС. При зтом формирователь по фиг. 8 является быстр од ействукядим стробируемым компаратором, позволяющим в усилительном блоке прибора выделять заданное количество полуволн на фоне помех.

Формула изобретения

Зарядно-разрядный формирователь импульсов, состоящий из последовательно соединенных резистора и конденсатора, точка соединения которых подсоединена к пороговому элементу, и полевого транзистора, сток и исток которого подсоединены параллельно конденсатору, отличающийс тем, что, с целью расширения области применения, затвор полевого транзистора подсоединен к другому выводу резистора, а исток - к точке соеди25 нения резистора и конденсатора.

Фи&.3

Л0-4- -Ц Aof.o

и f

ЛогЛ

н

Ё

Фиг.7

Ф(/гЛ

Фиг. 6

хтг/г.

X |

X

/

/

X

/ /

/

Фиг. 9

Фи.Ю