Формирователь импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K5/01 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах электроники, автоматики, спектротехнологии и, в частности, и кдеух- канальный генератор импульсов.

Целью изобретения является упрощение схемы формирователя за счет исключения шунтирующих транзисторов и повышение его полезного действия.

На фиг. 1 представлена схема формирователя; на фиг. 2 - диаграммы его напряжений.

Формирователь импульсов содержит импульсный трансформатор 5, первые выводы первой и второй первичных обмоток которого соединены с шиной питания +Un, вторые выводы соединены с коллекторами соответствующих первого 1 и второго 2 транзисторов и катодами первого 3 и второго 4 диодов, аноды которых соединены с эмиттерами первого 1 и второго 2 транзисторов и общей шиной -Un, выводы вторичной обмотки импульсного трансформатора 5 соединены с выходными шинами формирователя б, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 оптроны, первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18 и пятый 19 резисторы, первый 13 и второй 14 конденсаторы и первый 7 и второй 8 стабилитроны, катод светодиода первого оптрона 9 соединен с анодом светодиода второго опт.- рона 10, катод которого соединен с анодом светодиода третьего оптрона 11 и первый шиной управления, катод светодиода третьего оптрона 11 соединен с анодом светодиода четвертого оптрона 12, катод которого соединен с анодом светодиода первого оптрона 9 и через пятый резистор 19 с второй шиной управления, анод первого стабилитрона 7 через последовательно соединенный фототиристор первого оптрона 9 и первый резистор 15 соединен с шиной питания +Un и через последовательно соединенный второй резистор 16 и фототиристор четвертого оптрона 12 соединен с базой второго транзистора 2, катоды первого 7 и второго 8 стабилитронов через соответствующие первый 13 и второй 14 конденсаторы соединены с общей шиной -Un, анод второго стабилитрона 8 через последовательно соединенные фототиристор третьего оптрона 11 и третий резистор 17 соединен с шиной питания +Un и через последовательно соединенные фототиристор второго оптрона10 и четвертый резистор 18 соединен с базой первого транзистора 1.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

Предположим, что в начальный момент времени () второй конденсатор 14 заряжен до напряжения +Un, а первый конденсатор 13 разряжен до напряжения стабилизации стабилитронов UCT (фиг.2 б и в). Принимаем, что 11Ст первого 7 и второго 8

стабилитронов одинаковы. При появлении в момент t 0 на шинах управления напряжения управления Uar положительной полярности(фиг.2а) фототиристоры соответственно четвертого 12 и третьего 11

оптронов находятся в закрытом состоянии, а светодиоды соответственно первого 9 и второго 10 оптронов открываются, следовательно, открываются и их фототиристоры и начинается разряд конденсатора 14.

Транзистор 1, отпираясь, переходит в режим насыщения и находится в этом состояний, пока не разрядится до напряжения UCT конденсатор 14.

После разряда конденсатора 14 фототиристор оптрона 10 выключается и, следовательно, выключается транзистор 1. Постоянная времени П4 разряда, если считать сопротивления фототиристора и транзистора равными нулю, определяется

Гц Ci4 Ris. В этот же момент фототиристор первого оптрона 9 открыт, а фототиристор третьего оптрона 11 закрыт, происходит заряд первого конденсатора 13 от источника питания +Un. Как только он

зарядится от значения UCT до значения +Un, фототиристор оптрона 9 выключится и схема готова к работе в следующий полупериод,

В следующий полупериод на шинах управления появится напряжение U3r отрицательной полярности. В этот полупериод фототиристоры соответственно первого 9 и второго 10 оптронов заперты, так как закрыты их светодиоды, а фототиристоры соответственно четвертого 12 и третьего 11 оптронов открыты, так как в этот полупериод открываются их светодиоды. Процессы в схеме в этот полупериод аналогичны предыдущему с той разницей, что в этот

полупериод происходит разряд первого конденсатора 13 и транзистор 2, отпираясь, переходит в режим насыщения, а второй конденсатор 14 начинает заряжаться.

После разряда конденсатора 13 и

заряда конденсатора 14 фототиристоры оптронов 11 и 12, а также транзистор 2 выключаются. Далее процессы в схеме повторяются. Начало полупериодов определяется импульсами напряжений на шинах

управления, а длительность сформированных импульсов UH определяется постоянной времени разряда и величиной UCT.

Если т, на выходе двухтактного импульсного усилителя получают разнополярные импульсы напряжения равной длительности (фиг.2г). Выбором г и UCT можно обеспечить необходимую длительность сформированных импульсов. Последнее осуществляется изменением величины Rie и Ris.

Технико-экономическим преимущест- вом предлагаемого формирователя по сравнению с известными является исключение режимов короткого замыкания первичных обмоток выходного трансформатора, что значительно упрощает схему формирователя, повышает его КПД и надежность работы и приводит к снижению веса и габаритов всего формирователя. В пред- лагаемом формирователе управление опт- роннымм парами значительно проще, может быть Широко использована интегральная техника, так как управления светодиодами н е требует больших мощностей и мало зависит от мощности используемых транзисторов. Поэтому в качестве задающего генератора может быть использована любая схема импульсного генератора.

Предлагаемый формирователь осо- бенно экономичен при использовании низковольтных источников до 27 В и в тех случаях, когда нет других источников питания. Другим преимуществом формирователя импульсов является возможность формирования в одном канале двух импульсов разной полярности, т.е. формирователь импульсов является двухканальным, что значительно упрощает создание многоканальных систем управления.

Формула изобретения Формирователь импульсов, содержащий импульсный трансформатор, первые выводы первой и второй первичных обмоток которого соединены с шиной питания, вторые выводы соединены с коллекторами соответствующих первого и второго транзисторов и катодами первого и второто диодов, аноды которых соединены с эмиттерами первого и второго транзисторов и общей шиной, выводы вторичной обмотки импульсного трансформатора соединены с выходными шинами формирователя, о т л и чающийся тем, чтоГс целью упрощения за счет исключения шунтирующих транзисторов и повышения КПД, в него введены первый, второй, третий и четвертый оптро- ны, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, первый и второй конденсаторы и первый и второй стабилитроны, катод светодиода оТттрона соединен с анодом светодиода второго оптрона, катод которого соединен с анодом светодиода третьего оптрона и первой шиной управления, катод свето диода третьего оптрона соединен с анодом светодиода четвертого оптрона, катод которого соединен с анодом светодиода первого оптрона и через пятый резистор соединен с второй шиной управления, анод первого стабилитрона через последовательно соединенные фототиристор первого оптрона и первый резистор соединен с шиной питания и через последовательно соединенные второй резистор и фототиристор четвертого оптрона соединен с базой второго транзистора, катоды первого и второго стабилитронов через соответствующие первый и второй конденсаторы соединены с общей шиной, анод второго стабилитрона через последовательно соединенные фототиристор третьего оптрона и третий резистор соединен с шиной питания и через последовательно соединенные фототиристор второго оптрона и четвертый резистор соединен с базой первого транзистора.о

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве задающего генератора в устройствах электроники, автоматики, робототехники и др. Цель изобретения - упрощение формирователя за счет исключения шунтирующих транзисторов и повышение КПД. С помощью оптронов 9 (11) и 10 (12) осуществляется коммутация соответствующей зарядной цепи конденсатора 13 (14) и разрядной цепи конденсатора 14 (13). При этом с помощью стабилитронов 7, 8 обеспечивается необходимая крутизна спада базовых токов транзисторов 1, 2 при их отключении. 2 ил.