ПАТЕНТНО-ТЕХпйНЕГНАЯБИБЛИО'ГКАЛ. А. Нацель Советский патент 1971 года по МПК H03K7/06 

изобретение касается элементов автоматики и может быть использовано в различных устройствах частотных систем телемеханики, например в устройствах релейной защиты.

Известные частотно-импульсные модуляторы, содержащие интегрирующий конденсатор, пороговое устройство и разрядную схему, имеют небольшую линейность и кратность преобразования входного сигнала в частоту, а также невысокую стабильность.

Предложенный модулятор отличается тем, что в нем между точкой подсоединения порогового устройства к делителю опорного напряжения и входным резистором делителя включен компенсирующий диод, а между коллектором транзистора генератора тока и общей точкой компенсирующего диода и резистора делителя включен разделительный диод.

Этп позволяет повысить стабильность и линейность модулятора.

Последовательно с интегрирующим конденсатором включен источник синхронизирующих импульсов, например блокинг-генератор. Это повыщает стабильность коэффициента скважности выходных импульсов.

Схема предложенного модулятора приведена на чертеже.

тельного порогового устройства на кремниевых транзисторах Р-п-р 3 и п-р-п - -типа, делителя опорного напряжения на резисторах 5 и б и разрядного резистора 7. Входное напряжение через резистор 8 прикладывается к эмиттеру транзистора 2. Ток коллектора этого транзистора пропорционален входному напрял-сению и практически не зависит от напряжения на коллекторе.

Конденсатор / заряжается по линейному закону, а время его заряда до определенного потенциала, обратно пропорционально входному напряжению. На стадии заряда, пока потенциал точки а

ниже потенциала точки б схемы, транзисторы 3 4 находятся в режиме отсечки, и потенциал точки б определяется напряжением питания и величинами резисторов 5 и б. В тот момент, когда потенциал точки а превысит потенциал точки б, открывается эмиттер-базовый переход транзистора 3 и по резистору 7 от точки а к точке б начинает протекать незначительный ток. Этот ток передается в базовую цепь транзпстора 4 и усиливается в его

коллекторной цепи. Шунтирование резистора 6 коллекторным током транзистора 4 приводит к снижению потенциала точки б, что вызывает увеличение тока в эмиттерной цепи транзистора 3. Вступает в действие своеобразпо току, и транзисторы 3 н 4 скачком переходят в режим насыщения. Коиденсатор начинает разряжаться через резистор 7, а потенциал точки б надает почти до нуля. Процесс разряда продолжается до тех пор, пока ток разряда достаточен для поддержания пасыще пого состояния транзисторов 3 и 4. Как только транзистор 4 выходит из режима насыщения, лавинообразный процесс изменения токов транзисторов 3 и 4 развивается в обратном паправлении п они скачком переходят в режим отсечки, а потенциал точки б повышается.

Чтобы длительность импульса не зависела от величины входного напряжения (а при определенном его значении генерация импульсов вообще может прекратиться), коллектор зарядного транзистора 2 подключается к конденсатору / и к резистору 5 делителя опорного напряжения через разделительпые диоды 9 и 10 соответственно. Для комиенсации прямого падения напряжения на диоде 9 в цепь делителя опорного напряжения последовательно с резистором 5 включеп компенсирующий диод //. За счет этого, во время разряда копдепсатора / через резистор 7 диод 9 закрыт, а ток коллектора транзистора 2 отводится к источнику постоянного напрял ения через диоды JO и 11 и переход коллектор-эмиттер транзистора 4. Во время заряда конденсатора / диод 9 открыт, диод 10 закрыт, вплоть до срабатывания порогового устройства за счет падения напряжения на диоде 11 от тока делителя. Ширина импульсов регулируется изменением величины резистора 7, ширина пауз -величиной резистора 5.

При использовании частотио-импульсного модулятора, например, для реле с зависимой выдержкой времени, стабильность последнего зависит не от стабильности частоты импульсов, а от стабильиости скважности импульсов. Поскольку кривая разряда отлична от кривой заряда, время паузы и импульса (в зависимости от темиературы) изменяются непропорционально. Это может привести к погрещностям отсчета времени.

Стабильность коэффициеита скважности импульсов может быть существенно иовыщеиа, если разряд конденсатора / ограничить линейным участком экспоненты. Для этого последовательно с интегрирующим конденсатором / можно включить источник импульсиого напряжения постоянной частотгл н высокой скважности, например обмотку 12 блокпнггенератора. Полярность источника должна быть такова, чтобы импульсиое напряжение вычпгалос из напряжения заряда. Амплитуда

импульсного сигнала определяет величину рабочего участка экспоненты конденсатора 1. Частота импульсов должна быть достаточно велика для того, чтобы на время существования выходиого импульса приходилось достаточное количество синхронизирующих импульсов.

Таким образом, напряжеиие разряда конденсатора / не спускается ниже потенциала точки соединения диодов 10 и 11, а диод 9 остается закрытым на протяжении всего времени формирования импульса независимо от величины управлярощего наирял ения.

Предмет изобретения

1. Частотно-импульсный модулятор, содерлапций иитегр11руюи;ий конденсатор, подключенный через разде.гнтельиый диод к управляемому генератору тока на транзисторе, включепиому по схе.ме с базой, пороговое устройство в виде траизисторного аналога двухбазового диода, подключенное через разрядный резистор к интегрирующ ему конденсатору, и делитель опорного напряжения на резисторах, отличающийся тем, что, с целью

улучшения его линейности и стабильиости, он содержит компенсирующий диод, включенный между точкой соединения порогового устройства с делителем опорного напряжения и входным резистором делителя, и разделительный диод, включенный между коллектором транзистора генератора тока и общей точкой компепспрующего диода и входного резистора делителя.

2. Модулятор по и. 1, отличающийся тем,

что, с целью улучщения стабильности коэффициента скважности выходных импульсов, последовательпо с иптегрирующим конденсатором Бключеп источпик синхронизирующих импульсов, например блокинг-генератор.