Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1993 года по МПК H03K4/50 

J

,

7 +

811

9 -W71 ti

I

0

5±

- «Ј

ft

Вых.

-о

(Л

с

оо

о ч со ю

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве формирователя двухполярного пилообразного напряжения, т.е. напряжения пересекающего нулевую линию.

Цель изобретения -. расширение области применения за счет получения двухполярного пилообразного напряжения, т.е. выходного напряжения, пересекающего нулевую линию, имеющего как положительную, так и отрицательную полуволну (при использовании лишь одного источника питания).

При закрытом первом МДП-транзисто- ре заряжается первый конденсатор от источника положительного напряжения Еп. Третий МДП-транзистор, второй резистор, второй конденсатор и оба диода при открытом первом и третьем МДП-транзисторах обеспечивают подачу на первый конденсатор отрицательного напряжения, примерно равного (по модулю) Еп. В результате формируемое устройством пилообразное напряжение будет двухполярным, т.е. будет иметь как положительную, такт/i отрицательную полуволны.

На чертеже представлена принципиальная схема генератора пилообразного напряжения, состоящая из трех МДП-транзисторов с п-каналом 1, 2 и 3, двух резисторов 4 и 5, двух конденсаторов 6 и 7, двух диодов 8 и 9. МДП-транзисторы 1 и 3 имеют индуцированный, а МДП-транзистор 2 - встроенный канал. Входная клемма подключена к затворам МДП-транзисторов 1 и 3. Клемма источника питания подключена к стоку МДП-транзисто- ра 2 и первому выводу резистора 5, второй вывод которого подключен к стоку МДП-тран- зи&торз 3 и второй обкладке конденсатора 7, первая обкладка которого подключена к аноду диода 8 и катоду диода 9. Исток с подложкой МДП-транзистора 3 подключены к первой обмотке конденсатора 6, катоду диода 8 и общей шине. Анод диода 9 подключен к истоку с подложкой МДП-транзистора 1. сток которого прдключен к затвору МДП- транзистора 2, первому выводу резистора 4, второй обкладке конденсатора 6 и выходной клемме. Второй вывод резистора 4 подключен к истоку 6 с подложкой МДП-транзистора 2.

Заявляемое устройство работает следующим образом. При отсутствии на входнЬй клемме положительного управляющего напряжения МДП-транзисторы 1 и 3 будут находиться в закрытом состоянии. При этом конденсаторы 6 и 7 будут заряжаться от %чисточника питания Еп. Конденсатор 6 заряжается через МДП-транзистор 2 и резистор 4. Конденсатор 7 заряжается до напряжения,

близкого к Еп, по цепи: клемма источника питания, резистор 5, конденсатор 7, диод 8, общая шина.

При подаче на входную клемму устройства положительного напряжения (импульса) МДП-транзисторы 1 и 3 откроются. При этом положительно заряженная обкладка конденсатора 7 окажется подключенной к общей шине, а отрицательная заряженная

обкладка - к выходной клемме (через открытый МДП-транзистор 1 и диод 9). В результате произойдет перезаряд конденсатора 6 от своего положительного максимального напряжения до отрицательного (близкого к Еп),

5 т.е. сформируется обратный ход выходного пилообразного напряжения.

После окончания действия положительного напряжения на входной клемме устройства МДП-транзисторы 1 и 3 опять закроются.

0 Теперь уже конденсатор 6 будет постепенно перезаряжаться от исходного отрицательного напряжения до положительного напряжения источника питания (через МДП- транзистор 2 и резистор 4). В результате бу5 дет формироваться участок прямого хода пилообразного напряжения на выходной клемме, общий размах которого может в пределе стремиться к 2Еп.

Регулировать амплитудные значения

0 положительной и отрицательной полуволн пилообразного напряжения при заданных параметрах МДП-транзисторов, входных импульсов и Еп можно с помощью резисторов 4 и 5, а также конденсаторов 6 и 7.

5 Необходимо отметить, что емкость конденсатора 7 должна быть много больше емкости конденсатора 6.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет получить двухполярное пилроб0 разное напряжение при использовании лишь одного источника питания, что существенно расширяет его функциональные возможности. Общий рёзмах пилообразного напряжения при этом превышает величину Еп.

5 Экспериментальная проверка генератора пилообразного напряжения была проведена на дискретных МДП-транзисторах КП305, КП902, КП905 и сборках КР1014КТ1. По сравнению с прототипом в заявляемом

0 устройстве удалось получить двухполярное пилообразное напряжение при использовании лишь одного источника питания. Так, при Еп 20 В и коэффициенте нелинейности Q% амплитуда полржительной полуволны

5 пилообразного напряжения составила 13В, а отрицательной полуволны 12,4 В.

Хотя экономический эффект в заявляемом устройстве не создается, технология его изготовления практически не усложняется. При использовании генератора пилообразного напряжения экономический эффект может быть достигнут за счет расширения функциональных возможностей. Этот эффект можно будет оценить после изготовления опытного интегрального образца и использования в конкретной аппаратуре.

Формула изобретения Генератор пилообразного напряжения, содержащий два полевых транзистора, за- твор первого из которых соединен с входной клеммой, первый конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной, вторая обкладка - с затвором второго транзистора, с выходной клеммой и с пер- вым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с истоком второго полевого транзистора, сток которого соединен с клеммой источника питания, отличающийся тем, что, с целью расширения

области применения за счет получения двухполярного пилообразного напряжения. в него введены третий полевой транзистор, причем использованы полевые транзисторы с МДП-структурой, второй резистор, второй конденсатор и два диода, анод первого из которых соединен со стоком с подложкой первого полевого транзистора, исток которого соединен с затвором второго полевого транзистора, подложка которого соединена со своим истоком, катод первого диода соединен с первой обкладкой второго конденсатора и с анодом второго диода, катод которого соединен с общей шиной и с истоком с подложкой третьего полевого транзистора, затвор которого соединен с входной клеммой, сток - с второй обкладкой второго конденсатора и с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с клеммой источника питания.

Генератор пилообразного напряжения может быть использован в качестве двухпо- лярного пилообразного напряжения. Устройство содержит: 3 полевых транзистора (1, 2, 3), 2 резистора (4, 5), 2 конденсатора (6. 7), два диода (8, 9), 1 ил.