Генератор импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K3/02 

СО

с

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к генераторам импульсов, и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах различного назначения. Цель изобретения - расширение диапазона регулировки частот и повышение стабильности частоты - достигается тем, что в генератор импульсов, содержащий транзисторы 1 и 2 первого типа проводимости, транзистор 3 второго типа проводимости, конденсатор 5, резисторы 6, 9,10, 11 и 13, шину питания 7, общую шину, выходную шину 12, введен транзистор 4 второго типа проводимости, база и коллектор которого соединены соответственно с коллектором и базой транзистора 2, эмиттер транзистора 4 соединен с эмиттером транзистора 3. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к генераторам импульсов, и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах различного назначения.

Цель изобретения - расширение диапазона регулировки частоты и повышение стабильности частоты.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема генератора импульсов; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Генератор импульсов содержит транзисторы 1 и 2 первого типа проводимости, транзисторы 3 и 4 второго типа проводимости. База и коллектор транзистора 1 соединены соответственно с коллектором и базой транзистора 3, эмиттер которого соединен с первой обкладкой конденсатора 5, с эмиттером транзистора 4 и через резистор 6 подключен к шине питания 7. Вторая обкладка конденсатора 5 соединена с общей шиной 8 и эмиттером транзистора 2. База и коллектор транзистора 2 соединены соответственно с коллектором и базой транзистора 4. В схеме имеются резисторы 9 и 10. Эмиттер транзистора 1 соединен с базой транзистора 2 и через резистор 11 подключен к общей шине 8. Коллектор транзистора 2 соединен с выходной шиной 12 и через резистор 13 подключен к шине питания. Резистор 13 на один-два порядка более низкоомный, чем резисторы 9 и 10.

Генератор импульсов работает следующим образом.

При включении питания транзисторы 1, 2, 3 и 4 закрыты. На базе транзистора 3 положительное напряжение, равное 0,6

VI

ГО

о

4 О

Опит, где Uпит напряжение источника питания. На базе транзистора 4 и на выходной шине 12 положительное напряжение, приблизительно равное Упит. Конденсатор 5 заряжается по цепи: шина питания - резистор 6, верхняя обкладка конденсатора 5 - нижняя обкладка конденсатора 5 - общая шина. Когда напряжение на конденсаторе 5 превысит напряжение на базе транзистора 3, то транзистор 3 открывается. Ток коллектора транзистора 3 открывает транзистор 1, ток коллектора которого еще больше открывает транзистор 3. За счет положительной обратной связи между транзисторами 3 и 1 воз- никает лавинообразный процесс переключения их в режим насыщения. Конденсатор 5 начинает разряжаться по цепи: верхняя обкладка конденсатора 5 - переход эмиттер-база транзистора 3 - переход коллектор-эмиттер транзистора 1 - переход база-эмиттер транзистора 2 - общая шина. Поэтому транзистор 2 открывается, и напряжение на его коллекторе, база транзистора

4и на выходной шине достаточно быстро уменьшается. Конденсатор 5 разряжается медленнее, чем уменьшается напряжение на базе транзистора 4. Поэтому, когда напряжение на базе транзистора 4 станет меньше, чем напряжение на разряжающемся конденсаторе, откроется эмиттерный переход транзистора 4. Ток коллектора транзистора 4, суммируясь с током эмиттера транзистора 1, еще больше откроет транзистор 2. За счет положительной обратной связи по току между транзисторами 2 и 4 возникает лавинообразный процесс открывания и насыщения транзисторов 2 и 4. На выходной шине 12 установится низкий уровень напряжения. После открывания и насыщения транзисторов 2 и 4 конденсатор 5 будет разряжаться через эти транзисторы, потому что их внутреннее сопротивление и падения напряжения на них будут меньше, чем у транзисторов 1 и 3 (так как в эмиттер- ной цепи транзистора 1 включена достаточно высокоомная база транзистора 2). Таким образом, окончание разряда конденсатора

5будет происходить через транзистор 2 и 4, а транзисторы 1 и 3 начнут закрываться.

После разряда конденсатора 5 транзисторы 2 и 4 начнут закрываться, и на выходной шине 12 вновь восстановится высокий уровень напряжения. Работа генератора импульсов поясняется временной диаграммой на фиг.2. Соотношение времен заряда и разряда конденсатора на фиг.2 условно не выдерживается. Реальное время заряда на один-два порядка больше времени разряда.

Таким образом, регенеративный процесс в генераторе импульсов начинается с лавинообразного процесса включения транзисторов 3 и 1, причем ток эмиттера транзистора 3, при котором начинается этот процесс, определяется величиной резисторов 9 и 10.

Регенеративный процесс в генераторе заканчивается выключением транзисторов

0 4 и 2. ток выключения которых определяется величиной резистора 13, которая на один- два порядка меньше, чем величина резисторов 9 и 10.

Благодаря тому, что максимальный пе5 риод следования импульсов определяется величиной резисторов 9 и 10, а минимальный - величиной резистора 13, в предложенном устройстве достигается расширение диапазона регулировки часто0 ты следования импульсов.

Повышение стабильности частоты следования импульсов в предложенном устройстве достигается за счет уменьшения остаточного напряжения на конденсаторе

5 до 0,7-1,0 В, которое весьма нестабильно при изменениях температуры. Уменьшение остаточного напряжения на конденсаторе достигается за счет более глубокого разряда конденсатора через транзисторы 4 и 2, ко0 торые соединены непосредственно с общей шиной. В прототипе последовательно с транзисторами регенеративного ключа включен эмиттерный переход транзистора, что увеличивает остаточное напряжение на

5 конденсаторе до 1,5-2,0 В, т.е. в два раза. Формула изобретения Генератор импульсов, содержащий первый и второй транзисторы первого типа проводимости, третий транзистор второго типа

0 проводимости, база и коллектор первого транзистора соединены соответственно с коллектором и базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с первой обкладкой конденсатора и через первый рези5 стор подключен к шине питания, вторая обкладка конденсатора соединена с общей шиной, коллектор первого транзистора соединен через второй и третий резисторы соответственно с шиной питания и общей

0 шиной, эмиттер первого транзистора соединен с базой второго транзистора и через четвертый резистор подключен к общей шине, которая соединена с эмиттером вторсго транзистора, коллектор которого соединен

5 с выходной шиной и через пятый резистор подключен к шине питания, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулировки частот и повышения стабильности частоты, в него введен четвертый транзистор второго типа проводимости, база и коллектор которого соединены соответ- транзистора, а эмиттер подключен к эмитте- ственно с коллектором и базой второго ру третьего транзистора.

7

Фиг. 1

hur

Фиг. 2