Генератор треугольного напряжения Советский патент 1991 года по МПК H03K4/08 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при формировании напряжения треугольной формы.

Цель изобретения - повышение точности работы путем обеспечения возможности автоматической корректировки начального уровня перед началом следующего цикла работы.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема генератора треугольного на- пряжения; на фиг. 2 - структурная электрическая схема токостабилизирующе- го элемента; на фиг. 3 - эпюры, поясняющие работу генератора треугольного напряжения.

Генератор треугольного напряжения содержит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого через токостабилизирующий элемент 2 соединен с выходом генератора 3 прямоугольных импульсов, выход - с анодом диода 4, катод которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 1, первой обкладкой конденсатора 5, коллектором п-р-п- транзистора 6, база которого соединена с первым выводом первого резистора 7, второй резистор 8, шину 9 опорного напряжения, дифференцирующий элемент 10, р-п-р транзистор 11, база которого соединена с общей шиной генератора треугольного напряжения, коллектор - с вторым выводом резистора 7, эмиттер через второй резистор 8 - с выходом генератора 3 прямоугольных импульсов. Эмиттер n-p-п транзистора 6 соединен с выходом операционного усилителя 1, неинвертирующий вход которого соединен о шиной 9 опорного напряжения. Токостабилизирующий элемент 2 построен на транзисторах 12 и 13, резисторах 14-16 и диоде 17.

Генератор треугольного напряжения работает следующим образом.

В момент времени п (фиг. 3} на выходе генератора 3 имеет место положительное напряжение и конденсатор 5 заряжается. Транзисторы 6 и 11 заперты, напряжение на выходе операционного усилителя 1 огрицаю

ю

со

тельное. В момент времени ta (фиг. 3) с выхода генератора 3 прямоугольных импульсов формируется импульс отрицательной полярности, с выхода дифференцирующего элемента 10 также формируется импульс отрицательной полярности, который запирает транзистор 11.

Начиная с момента времени т.2, конденсатор 5 разряжается. В момент времени ta от генератора 3 приходит импульс с положительной полярности. С выхода дифференцирующего элемента 10 формируется импульс положительной полярности, от которого транзисторы 11 и 6 отпираются.

В момент прихода положительного импульса на эмиттер транзистора 11 возможны два случая:

конденсатор 5 к этому моменту не успел разрядиться до нуля;

конденсатор 5 к этому моменту уже разрядился до нуля,

Допустим, что к моменту времени ta конденсатор 5 не успел полностью разрядиться. В этом случае, когда откроются транзисторы 11 и 6, током с выхода операционного усилителя 1 через эмиттер и коллектор транзистора 6 конденсатор 5 принудительно разряжается. В момент времени ц напряжение на конденсаторе 5 достигает величины начального значения, устанавливаемого по шине 9, например уровня нуля, при этом на выходе операционного усилителя 1 формируется положительное напряжение, которое запирает транзистор 6 и открывает диод А. Через диод 4, начиная с момента времени t4, протекает ток от элемента 2 заряда-разряда конденсатора, На инвертирующем входе устанавливается уровень напряжения, равный величине напряжения на шине 9.

В связи с тем, что до момента времени t5 транзистор б открыт,заряда конденсатора 5 не происходит.

В момент времени ts приходит задний фронт импульса, транзисторы 11 и б и закрываются и, начиная с этого момента времени, конденсатор 5 заряжается.

В момент времени te конденсатор 5 начинает разряжаться и, допуская, что в момент времени ty конденсатор 5 разрядился до величины напряжения, установленной на шине 9, на выходе операционного усилителя 1 формируется положительное напряжение, от которого диод 4 приоткрывается, конденсатор 5 прекращает в дальнейшем разряжаться и далее напряжение на нем держится до момента времени tg, после которого он вновь начинает заряжаться. Далее процессы аналогичны рассмотренным,

Таким образом, в генераторе треугольного напряжения всегда в моменты времени формирования фронта положитепьнон полярности происходит корректировка начального уровня на конденсаторе, чем и достигается увеличение точности ы работе. Токостабилизирующий элемент 2 (фиг. 2) работает следующим образом.

При подаче напряжения положительной полярности на выходе токостабилизи- рующего элемента 2 начинает протекать ток положительной полярности, величина которого не зависит от потенциала выхода. Это происходит из-за того, что при подаче положительного напряжения на вход на базе транзисторов 12 и 13 формируется положительный потенциал, который запирает транзистор 13, тогда как транзистор 12 открывается и через его эмиттер протекает

ток, определяемый потенциалом базы транзистора, величиной напряжения на входе и величиной сопротивления резистора 15. Величина этого тока не зависит от параметров диода 17. При подаче на вход отрицательного напряжения запирается транзистор 12 и открывается транзистор 13 и с выхода начинает протекать ток отрицательной полярности. Таким образом, величина тока на выходе как в положительную, так и в отрицательную полуволну напряжения на входе определения одними и теми же резисторами, т.е. эти величины токов равны между собой по абсолютной величине. Необходимость включения диода 17 вызвана тем, что

при положительном потенциале на выходе без диода 17 отпирается транзистор 13, т.е. схема прекращает работать,

40

Формула изобретения

Генератор треугольного напряжения, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через токоста- билизирующий элемент соединены с

5 выходом генератора прямоугольных импульсов, выход - с анодом диода, катод которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, первой обкладкой конденсатора, с коллектором п-р-п- транзистора, база которого соединена с

0 первым выводом первого резистора, второй резистор, шину опорного напряжения, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности работы путем обеспечения возможности автоматической корректиров5 ки начального уровня, в него введены дифференцирующий элемент, р-п-р-транзи- стор, база которого соединена с общей шиной генератора треугольного напряжения, коллектор - с вторым выводом первого резистора, эмиттер через второй резистор - с выходом дифференцирующего элемента, вход которого соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, при этом

эмипер n-p-n-транзистора соединен с выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с шиной опорного напряжения.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при формировании напряжения треугольной формы. Целью изобретения является повышение точности работы путем обеспечения возможности автоматической корректировки начального уровня перед на.- чалом следующего цикла работы. Генератор содержит операционный усилитель 1, токостабилизирующий элемент 2, генератор 3 прямоугольных импульсов, транзисторы 6 и 11, конденсаторы и резисторы. 3 ил.

15 16

«

Ъ