Генератор импульсов Советский патент 1991 года по МПК H03K3/84 

Ю

эо

Изобретение относится к ммиульс- ной и цифропой технике и может оыть использовано в эадаюпгих генераторах со стабильной частотой понтореяш, Целью изобретения является понылсние 4,5 временной стабильности. Генератор содержит интегральный RS-триггер 1, интегральные компараторы 2 и 3 напряжения, резисторы 4, 5,18, 19, транзисторы 6 и 7 буферных ключей, диодные ключи 8-9 и 10-11, транзисторы 13-17 генератора вытекающего тока, транзисторы 20-22о В генераторе обеспечивается согласованное изменение токов в схеме и опорного напряжения, а также повышение стабильности порогового уровня., Исключение дестабилизирующих факторов второго порлцка малости позволяет повысить вре- нную стабильность более, чем на пгнядох.. 2 ил. Ј

21

П

-Е Фче 1

Изобретение относится к импульсной и цифровой технике и может быть использовано в качестве задающего (тактового) генератора со стабильной частотой повторенияс

Цель изобретения - повышение временной стабильности.

На фиг. 1 приведена пгинципиаль- ная схема генератора импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы: А - времязадакщее напряжение в точке 01 , Б - напряжение в точке 5 ; В - токи через диоды диодных ключей.

Генератор содержит интегральный RS-триггер 1 , R- и S-вхолы которого подсоединены к выходам двух интегралных компараторов 2 и 3 напряжения (ПКН) ь Выходы триггера 1 пере- резисторы 4 и 5 подключены базам транзисторов 6 и 7 буферных ключей. Эмиттеры транзисторов 6 и 7 подсоединены к потенциальной шине источник питания +Е, а коллекторы - к точкам соединения катодов диодных ключей 8-9, 10-11, аноды которых подключены к общей шине генератора и к обкладкам времязадающего кондснгатора 12, точки а и 5 . Генератор вытекающего тока (ГБТ) включает в себя транзисторы 13-17, имеет один опорный вход на транзисторе 13 и четыре выхода, на транзисторах 14-17, Эмиттеры транзисторов ГВТ соединены в общую точку и подключены к потенциальной шине источника питания +КСГВТ является отражателем токаь Опорный ток ГВТ задается1 транзистором 13 (по схеме диодного включения) и резистором 18, который соединяет опорный вход ГВТ с общей шиной генератора импульсов. Выходы ГВТ, транзисторы 15 и 16 (их коллекторы), подключены к обкладкам времязадающего конденса- тора 12, точки а и § . Третий выход ГВТ, транзистор 17, подключен к точке соединения опорного резистора 19 и инвертирующих входов ИКН 2 и 3. Четвертый выход ГВТ подключен к опорному входу генератора втекающего тока (ГВтТ), транзисторы 20-22, Опорный транзистор 20 включен по схеме диода. Через него протекает опорный

ток, равный выходному току ГВТ 1д (транзистор 14, ГВТ)с Эмиттеры транзисторов 20-22 соединены вместе, образуют общую точку и подключены к потенциальной шине источника питлния - Е.ГВтТ является также отражателем тока, но с множителем 4„ Это значит, что выходной ток ГВтТ, генерируемый транзисторами 21 и 22, в четыре раза больше опорного (за счет разной площади эмиттерных переходов)

Х

V 41о(1)

О

5

0

5

0

5

0

0

5

Выходы ГВтТ, коллекторы транзисторов 21 и 22 подключены к точке соединения коллекторов транзисторов 6 и 7 буферных ключей и катодов диодов 8-9, 10-11 диодных ключей

Генератор работает следующим образом.

Пусть RS-трнггер 1 находится в состоянии Транзистор 7 .ого ключа закрыт и конденсатор 12 перезаряжается по цепи: диоды 10-11 - КОР- денсатор 12 - шанзистор 15 ГВТ - потенциальная шина +Е источника питания. В результате напряжение в точке Q (левая обкладка конденсатора 12) увеличивается. Когда оно станет равно опорному, падение- напряжения на резисторе 19 (точка k), срабатывает компаратор 3.

П рстдом напряжении, гост улившим с выхода компаратора 3 на R-пход RR- тритч ер 1 переводится в состояние При этом транзистор 7 перехолит в состояние насыщения, а транзистор 6 выключ, гтся. В результате потенциал левой оСчспадки конденсатора 12 (точ- к О , фиг 1) становится нулевьш, Јi i равой (точка S ) - отрицательным. Зат(.м конденсатор 12 начинает перезаряжаться по цепи: диоды 8-9 - конденсатор 12 - транзистор 16 ГВТ, потен- шыльная шина -1-Е источника питания. Повторяется процесс, аналогичный описанному „

Реверсивное переключение конденсатора 12 осуществляется при помоги встречно включенных диодов 8-9, 10-11 (включенных по балансной схема) , которые управляются перепадами напряжения, формируемыми буфертми ключами 6 и 7, которые управляются перепадами, поступающими с выхода триггера 1,

Благодаря введенным генерато1 3м тока ток, протекающий через нижние (9, 11) диоды остается пос -п нным и равным току, протекающему через верхние (8, 10), диоды, в процессе перезаряда времязадающего конденсатора Вследствие птого падение нзпряжеиия на диодах 8-9, 10-11 в моменты проводящего состояния последних равны по величине и противоположны по знаку. Следовательно, суммарное падение напряжения на диодах 3-9, 10-11, находящихся в состоянии Включено, равно нулю, Токи смешения Тж I. (фиг. 1) нижних диодов должно быть в два раза больше,.чем токи верхних диодов 8-10, чтобы обеспечивалось равенство

+ I

21

2Т:

(2)

-S -L

Равенство (2) в процессе работы генератора импульсов поддерживается автоматически за счет связи выхода ГВТ (транзистор 14) с опорным входом ГВтТ (транзистор 20).

Таким образом, такое построение схемы генератора обеспечивает согласованное изменение токов в схеме и опорного напряжения, а также повышение стабильности порогового уровня за счет непосредственного подключени времязадающего конденсатора к входам компараторов. Исключение дестабилизирующих факторов второго порядка малости позволяет повысить временную стабильность более чем на порядок. Формула изобретения

Генератор импульсов, содержании RS-триггер, компаратор напряжения, два диодных ключа, выполненных на двух парах последовательно соединенных35

и встречно включенных полупроводниковых диодах, времязадающии конденсатор, обкладки которого через соответствующие диодные ключи соединены с общей шиной генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения временной стабильности, в него введены второй компаратор напряжения, два буферных транзисторных ключа,

40

8140

два резистора, дна генератора тока

отражатели тона, один m которых является генератором вытекающего тока, другой - генератором втекающего тока, при этом общая точка генератора вытекающего roVa подсоединена к потенциальной шине положительного

5

5

0

5

0

нератора вытекающего тока через один из резисторов соединен общей шиной генератора импульсов, первый и второй выходы генератора вытекающего тока подключены к соответствующем обкладкам времязадающего конденсатора, третий выход - к второму из упомянутых резисторов, другой вывод которого соединен с общей шиной генератора импульсов, четвертый выход генератора вытекающего тока подключен к опорному входу генератора втекающего тока, общая точка которого соединена с потенциальной шиной отрицательного источника питания, а два его выхода, раздельно подключены к общим точкам соединения диодов упомянутых диодных ключей, при этом инвертирующие входы компараторов объединены и подключены к второму резистору, а неинвертирующие входы компараторов подсоединены к соответствующим обкладкам времлзадчющего конденсатора, выход одного комтратора подключе:. к S входу, а выход другого - к R-яходу RS-триггера, инвертирующий : леинвер- тирующий выходы которого через рез : - торы подсоединены к базам соотве -ст- вующих транзисторов буферных ключей, при этом эмиттеры упомянутых транзисторов подключены к потенциальной шипе положительного источника питания, а коллектор кавдого из указанных транзисторов соединен с общей точкой соответствующих диодных пар диодных ключейо

Фиг. 2