Устройство для разряда конденсатора Советский патент 1991 года по МПК H03K3/53 

ел

С

Изобретение относится к импульсной технике, к устройствам автоматики, и может быть использовано в цепях разряда конденсаторов. Целью изобретения является увеличение скорости и линейности разряда конденсаторов. Устройство содержит операционный усилитель 1, источник 2 зарядного тока, конденсатор 3, транзисторы 4, 9 и 10, резисторы 5 и 11, источник 8 питания, источник 12 постоянного напряжения. При этом в устройстве начальные условия заряда конденсатора 3 всегда одинаковы и стабильны при любых временных интервалах между тактовыми импульсами. Это обеспечивает получение более точного соответствия амплитуды напряжения на конденсаторе от величины интервалов между тактовыми импульсами. 1 ил.

ш

11

о

4 О

4Ьь

Изобретение относится к импульсной технике и устройствам автоматики и предназначено для разряда конденсатора.

Целью изобретения является увеличение скорости и линейности разряда.

На чертеже изображена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит операционный усилитель 1, источник 2 зарядного тока, конденсатор 3, первая обкладка которого соединена с источником 2 зарядного тока, инвертирующим входом операционного усилителя 1 и первым электродом первого транзистора 4, первый резистор 5, шину 6 сброса, выходную шину 7, подключенную к выходу операционного усилителя 1, источник 8 питания, второй транзистор 9 того же типа проводимости, что и первый транзистор 4. третий транзистор 10 противоположного типа проводимости, второй резистор 11, источник 12 постоянного напряжения, а первым электродом первого транзистора 1 является эмиттер, шина 6 сброса через первый резистор 5 соединена с эмиттером второго транзистора 9, база которого подключена к общей шине источника 8 питания, а коллектор через второй резистор 11 соединен с базой третьего транзистора 10, эмиттер которого подключен к выходу операционного усилителя 10, а коллектор - к базе первого транзистора 4, коллектор которого соединен с источником 12 постоянного напряжения, вторая обкладка конденсатора 3 подключена к общей шине источника 8 питания, а неинвертирующий вход операционного усилителя 1 соединен с шиной 13 установки начального уровня.

Устройство работает следующим образом.

Происходит нарастание напряжения на конденсаторе 3 из-за его заряда током с источника 2. При этом на инвертирующем входе операционного усилителя 1 напряжение положительной полярности, на его выходе напряжение отрицательной полярности, транзисторы 10 и 9 закрыты. В следующий момент времени на шину 6 пришел передний фронт тактового импульса, транзисторы 9 и 4 вошли в режим насыщения и конденсатор 3 начал разряжаться большим током коллектора транзистора 4. Достоинством данной схемы является то, что параметры используемых транзисторов практически никакого влияния на уровень разряда конденсатора 3 не влияют. Когда напряжение на конденсаторе 3 достигло начального уровня, даваемого величиной напряжения на шине 13, например равного - нулю, на выходе операционного усилителя

1 будет сформировано положительное напряжение, которое смещает переход транзистора 4 в обратном направлении, транзистор 4 призакрывается настолько,

что ток через его коллектор оказывается равным тику IDX с источника 2, т.е. на инвертирующем входе операционного усилителя 1 образуется виртуальный ноль, отличный от нуля на неинвертирующем входе только на

0 величину смещения операционного усилителя 1. В связи с тем, что современные операционные усилители в интегральном исполнении имеют очень большие коэффициенты усиления (106 и более), то за счет

5 глубокой обратной связи, изменение параметров транзисторов, например увеличение падения напряжения на переходе, не вызовут изменения величины виртуального нуля. Начиная с этого момента времени на0 пряжение на конденсаторе будет равным величине напряжения виртуального нуля.

В следующий момент времени на шину 6 пришел задний фронт тактового импульса, транзисторы 12 и 4 заперлись и конденса5 тор 3 вновь начнет заряжаться.

Далее процессы аналогичны рассмотренным.

Чем меньше времени между тактовыми импульсами, тем меньше максимальная ам0 плитуда заряда конденсатора 3. В предлагаемом устройстве начальные условия заряда конденсатора 3 всегда одинаковы и стабильны при любых временах между тактовыми импульсами, а это означает получение

5 более точного соответствия амплитуды напряжения на конденсаторе от величины времени между тактовыми импульсами. Формула изобретения Устройство разряда конденсатора, со0 держащее операционный усилитель, источник зарядного тока, конденсатор, первая обкладка которого соединена с источником зарядного тока, инвертирующим входом операционного усилителя и первым элект5 родом первого транзистора, первый резистор, шину сброса, выходную шину, подключенную к выходу операционного усилителя, источник питания, отличающееся тем, что, с целью увеличения

0 скорости и линейности разряда, в него введены второй транзистор того же типа проводимости, что и первый транзистор, третий транзистор противоположного типа проводимое ги, второй резистор, источник посто5 янного напряжения, а первым электродом первого транзистора является эмиттер, шина сброса через первый резистор соединена с эмиттером второго транзистора, база которого подключена к обыей шине источника питань л, а коллектор через второй резистор

51670774б

соединен с базой третьего транзистора,жения, вторая обкладка конденсатора под- эмиттер которого подключен к выходу one-ключена к общей шине источника питания, рационного усилителя, в коллектор - к базеа неинвертирующий вход операционного первого транзистора, коллектор которогоусилителя соединен с шиной установки на- соединен с источником постоянного напря-5 чального уровня.