ФАЗОИМПУЛЬСНЫЙ МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ ЭЛЕМЕНТ Советский патент 1970 года по МПК H03K3/29 

Предлагаемое изобретеиие относится к области радиоэлектроники и может быть иснользовано в автоматике, выч 1слительиой и цифровой технике в качестве делителя частоты или элемеита с миогими устойчивыми состояниями (ЭФМ).

Известны фазоимнульсиые многоустойчивые элементы, содержащие конденсаторный накопитель с лмнеаризируюгчим эмиттерным повторителелг, компаратор с цепью самонастройки и разрядиое спусковое устройство.

Предложенный фазонмпульсный много: устойчивый элемент отличается от известных тем, что в нем выход накопителя подключен к шнне ииташш через последовательно соедппеииые цепь самонастройки, диод и переход база-эмиттер одного из транзнсторов разрядного устройства.

Эти отличия позволяют повысить надежность работы элемепта.

Па фиг. 1 представлена нриицнниальная схема одного из вариантов иредлагаемого устройства; иа фиг. 2 - прпициппальная схема другого варпанта уетройства.

Фазоимнульсиый многоустойчивый элемент (см. фиг. 1) содержпт конденсаторный накопитель / с лннеарнзпруюпиьм эмнттерным повторителем 2, схему заряда 3 пакопптельного конденсатора 4, вынолнеипую на транзпсторах 5(р-п-р) и 6(п-р-п), а также

комиаратор 7 с цепью еам1)пастройки, включающей конденсатор 8 н разрядный элемент (резистор) 9. причем вход накопителя соедииен с клеммой 10 входных сигналов, накоинтельный конденсатор соединен через диод 11 или неносредственно с эмиттером транзистора 5, первый вывод параллельпой RC-цепп самонастройки подключен к базе транзистора 6, а второй через дьод-комнаратор 12 соединен с накопительным конденсатором 4 либо с эмиттером линеарнзируюн1,его повторителя 2.

Работа заключается в следуюи;ем. С приходом каждого импульса в момент положительного его фронта иакоиительиый конденсатор 4 разряжается через дознрую1ций конденсатор 13. диод 14 и нсточннк входных нмнульсов. Величина разряда нроиорциональиа соотиощенню между величнпамн емкостей конденсаторов 4 и 13. В MOMCirr отрицательного фронта дозирующий конденсатор перезаряжается через эмнттерный повторнтель 2 до напряжения, равного напряжению на иакоН1ггельном кондеисаторе, в результате чего величина разряда накопительного конденсатора не завпспт от напряжения иа нем.

В пс.ходном состояинн транзисторы 5 н закрыты. Как только папряжспне на иаконительпом кондепсаторе 4 достигнет опорного уровня нап)яже11ня, зано.минаемого конденсатором 5 самонастройки, откроется диодкомпаратор 12 и через пего конденсатор 8 н переход база-эмиттер транзистора 6 н)ондет импульс тока, так что транзистор / откроется. Отрицательный нмпульс, ностунающна на базу траизнстора 5, открывает его, что нриводит к еще больншму отпиранию транзнстора 6 в результате воздействия ноложнтельиого сигнала с коллектора транзистора 5. Таким образом, после срабатывания компаратора триггер опрокидывается, п конденсатор 4 начинает зарял аться через диод // и транзистор 5. Как только конденсатор 4 зарядится, транзистор 5 закроется, что приведет к заинранию транзистора 6, т. е. к онрокндываиию триггера в исходное состояние.

Напряжение иа иаконительном конденсаторе достигает уровня онорного наиряження носле прихода нескольких сиихронизируюш.их нмнульсов, т. е. в целом элемент работает как делитель частоты.

Работа цени самонастройки заключается в запоминании некоторого среднего уровня ианрялсения в процессе нодзаряда конденсатора 8 в моменты компарации и разряда его через разрядный элемент 9. В случае дннамнческого равновесня между процессами заряда и разряда конденсатора 8 на носледпем запоминается некоторое значение напряжения, соответствуюн1,ее заданному коэффнцпе1ггу делеИИЯ.. . С.У

Установка требуемого коэффнцнента деления осуществляется нутем подключения конденсатора 8 через диод 15 на некоторое время к одной нз шнн нитания, например к кориусу, в результате чего он заряжается до напряження, превышающего требуемое значеннс онорпого напряжения. В это же время на вход заги1си, нанрнмер на клемму 16 выходных нмнульсов, поступают импульсы онориой последовательности, прииудительно заряжая иаконительный конденсатор 4 до того, как нанряжение на нем достигиет уровня компарации, т. е. запоминающий конденсатор 8 не будет нодзаряжаться в момент комнарации. В результате разряда конденсатора 8 через разрядный резнстор 9 нанряжеиие на конденсаторе уменьшается до тех нор, нока не установится динамическое равновесие между процессами заряда и разряда конденсатора 8 самонастройкн. Это значение напряжеиня на конденсаторе 8 сохранится и после прекращения ноступлеиня нмнульсов онорной последовательности.

Если разрядный резистор самонастройки включен нараллельно конденсатору самонастройки, транзистор 6 в схеме на фнг. 1 заиерт в исходиом состоянии нулевым смещением на базе относительно эмиттера. С целью новышення иомехоустойчивости схемы, а также увеличения иадежиости работы при повышении температуры разрядный элемент в цепи самонастройкн нужно включить между минусом диода-компаратора и шнной питання (иа фиг. 1-разрядный элемент /7), тогда транзистор 6 будет занерт иадением наиряжещш

иа базовом сопротивлении траизистора 6 н коллектором транзистора э.

Недостатком это1 схемы является необходимость иредварительиого заряда коиденсатора 8 в процессе настройки элемента иа заданный коэффнциент делении.

В элементе, нринцнннальная схема которого нредставлепа иа фиг. 2, этот недостаток исключен благодаря тому, что конденсатор

включен в цень базы транзистора 5.

После того, как нанряй-:еиие на иакоиительиом конденсаторе достигнет уровня комнарации, заиоминаемого конденсатором 8 самонастройки, открывается диод-комнаратор 12

и через переход база-эмитгер траизистора 5 проходит имиульс тока, в результате траизисторы 5 к. 6 открываются. Выключение их происходит но окончании заряда конденсатора 4. Работа цени самонастройки в носледней

схеме отличается от работы этого же узла в схеме на фиг. 1 только тем, что в моменты комиарацни конденсатор 8 разряжается иа некоторую величину, а в промежутках между ними заряжается черезрезнстор.

Как уже описывалось выше, цнк.т работы ЭФМ состоит в заряде иаконительиого конденсатора 4 до иаиряжеипя, близкого к величине коллекторного Н1ггання, и в последующем стуиенчатом разряде. Следовательно,

нулевое значение оиорного иа1;ряжеиия отиосительио кориуса соответствует максимальиому коэффициенту деления. Очевидно, что в момент включения щггания конденсатор 8 (фиг. 2} разряжен, так что элемент сразу

настроен на макснмальный коэффнциеит деления. Если в это время иа вход заииси (клемма 15) нодавать имиульсы оиорной последовательности, принудительно зарялсая накопительный конденсатор 4, то конденсатор 8

будет заряжаться через резистор 9 до тех нор, пока не установ1ггся динамическое равновесие между ироцессами разряда в момент компарации и заряда. Заряд конденсатора 8 может осуществляться ие только от источника

коллекторного иитання, но и непосредственно от наконнтельного конденсатора. 11ри этом благодаря нелииейной обратной связи (нанряжение иа конденсаторе 4 имеет вид стуиеичатой кривой) в цени самонастройки расширяется темиературный диапазон из-за наличия нодзаряда наконительного конденсатора непосредственно от цепи самонастройки.

Н р е д м е т изобретения

Фазоимиульсный многоустойчнвый элемент, содержащий конденсаторный накопитель с линеаризирующим эмиттериь м повторителем, компаратор с цепью самонастройки и разряд-, иое спусковое устройство, отличающийся тем,

что, с целью увеличеиия надежности работы элемеита, в ием выход накопителя иодклю чей к шнне иитаиия через последовательно соедииенные цепь самонастройки, диод и переход база-эмиттер одного из транзисторов