ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1971 года по МПК H03K4/00 

Предлагаемое устройство относится к области импульсной техники и может быть использовано в измерительных генераторах импульсов В качестве задающего генератора, генератора прямоугольных импульсов с регулируемой частотой следования и неизменной скважностью или формирователя задержки и длительности.

Известны генераторы прямоугольных импульсов, содержащие симметричный триггер, времязадающий конденсатор и схему сравнения.

С целью уменьщения потребляемой мощности и повышения надежности в предлагаемом устройстве каждая обкладка времязадающего конденсатора соединена с общей щиной через два последовательно и встречно соединенных диода, аноды которых подключены к коллекторам транзисторов триггера, а через полупроводниковый диод со входом схемы сравнения.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Генератор состоит из симметричного триггера на транзисторах 1 н 2, схемы сравнения 3, времязадающего конденсатора 4, подключенного к выходам 5 и б триггера через диоды 7 и S, зарядных резисторов 9 и /О и полупроводниковых диодов 11 и 12, соединяющих вход 13 схемы сравнения 3 с обкладками 14 и 15 конденсатора 4.

Коллекторы транзисторов / и 2 соединены

с анодами фиксирующих диодов 16 и /7. В.ходы 18 и 19 симметричного триггера соединены с выходом 20 схемы сравнения 3.

Устройство работает следующим образом. В одном из устойчивых состояний триггера

открыт транзистор /, фиксирующий диод 16 удерлсивает потенциал его коллектора на уровне потенциала «земли (за вычетом падения напряжения на диоде 16). Диод 7 открыт, а так как к его аноду уже прилол ено

падение напряжения на фиксирующем диоде 16, то потенциал катода диода 7 почти точно равен потенциалу земли, и обкладку 14 времязадающего конденсатора 4 можно считать заземленной. Полупроводниковый диод

11 закрыт, так как к его аноду приложено отрицательное опорное напряжение со входа 13 схемы сравнения 3.

Транзистор 2 закрыт, и потенциал его коллектора близок к напряжению источника питания - к,, диоды 8, 17 и полупроводниковый диод 12 закрыты, времязадающий конденсатор 4 заряжается от источника с напряжением питания - Е через резистор 10. В период достижения напряжения на коидолсл(Ut фиг. 3) полупроводниковый диод 12 открывается, а схема сравпеиия 3 выдает импульс и, воздействуя на входы 18, 19 симметричного триггера, переводит его в другое устойчивое состояние, потенциал коллектора транзистора 2 мгновенно становится равным потенциалу «земли, диод S открывается и заземляет обкладку 15 времязадающего конденсатора 4, и полупроводниковый диод 12 закрывается. Одповремеюю транзистор 1 змкрь яается диоды /6 ri 7 же закрываются, так как времязадающий конденсатор 4 заряжается до опорного напряжение 6оп, причем, если на обкладке 15 находится знак «- (Li5 фиг. 3), то напряжение на обкладке 14 (6i4 фиг. 3) мгновенно становится равным + боп, и времязадающий .конденсатор 4 перезаряжается через резистор 9 от того же источника с напряжением питания - Е. В процессе нерезаряда времязадающий конденсатор 4 разрядится до «О, затем нанряжение на нем изменит знак и снова достигнет онорного уровня; откроется полупроводниковый диод //, схема сравнения 5 снова выдает имнульс и. лереброс1гт триггер (Ls е фиг. 3).

Вре.мязадающпй конденсатор 4 опять перезаряжается, но уже через резистор 10. Далее процесс повторяется.

Так как при формироза и1н длительности и паузы участвует один и тот же времязадаюпщй конденсатор 4 и одна и та же схема сравнения, то скваж11ость нмнульсов определяется ГО.аЬКО СООТНОиЮНИеМ В(:|ИЧИН СОПрОтизлепия резисторов 9 и 10.

Амнлитуда линейной части напряжения н; нремязадаклцем конденсаторе / в предлагаемом генераторе вдвое больще онорного напряжения (ЛшПри регулировании длителыюстн Г„ выходных имнульсов, снимаемьгк с выходов 5 и 6 триггера, изменением опорного напряжения Uon, нодаваемого на схему сравнения 3, скважь:ость импульсов остается так же постоянной.

Схема предлагаемого генератора прямоугольных имнульсов может быть легко Hojjeведеиа в ждущий режим и использована в качестве устройства задержки и формирования длительности, ир:: этом в схему не добавляется и не изменяется из нее ни одной детали и ие меняются ее электрические режимы.

Для получения ждущего режима достаточно анод полупроводникового диода 12 отсоединить от входа 13 схемы сравнения 3 и соедилить непосредственно с источником опорного напряжения Uon, а выходной имиульс схемы сравнения ( фиг. 3) подать только на вход 19 симметричного триггера. Внешний запускающий импульс посылается на вход 18 (bls фиг. 3).

Предлагаемое устройство в ждущем режиме работает следующим образом.

В исход 1ом еостояиии до прихода внещнего ямнульса (фиг. 3) транзистор 1 открыт и, следовательно, обкладка 14 времязадаюн1,его конденсатора 3 заземляется; транзистор 2 закрыт, а времязадающий конденсатор 4 заряжается до величины опорного нанряже11ия - ion (обкладка 15) и фиксируется на этом уровне полупроводниковым диодом 12. С приходом внешнего положительного импульса на вход 18 триггер перебрасывается в другое состояние, заземляется обкладка 15, а обк.тадка 14 мгновенно получает значение величин онорного напряжения + Uon, и времязадающий

копденсатор 4 начинает перезаряжаться через рези-стор 9 от источника с напряжением питания - Е (процесс формирования). В момент достижения на конденсаторе 4 онорного напряжения -fvon полупроводниковый диод 11 открывается, exeiMa сравнения 3 выдает имнульс и, воздействуя на вход 19 триггера, перебрасывает его в исходное состояние. Транзистор / открывается, обкладка 14 снова заземляется, и времязадающий конденсатор

перезаряжается через резистор 10 от источника с нанряженнем питания -Е (процесс восстановления). Так как величина сопротивления резистора 10 меньще величины сопротивлення резистора 9 в десять или более раз, то

схе.ма имеет .малое время восстановления.

В предлагаемом устройстве можно получить вдвое большую макснмальную длительность нмнульса и период колебаний, вдвое больший коэффициент использования напряжепия источника питания - Е, заряжающего времязадаюн1ий конденсатор.

Предмет изобретения

Генератор прямоугольных импульсов, еодержапдий сим.метричный триггер, времязадаклций конденсатор н схему срав 1ения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощноети и повышения надежности, каждая обкладка времязадающего конденсатора соединена с обшей шиной через два последовательно и встречно соединенных диода, аноды которых подключены к коллекторам транзисторов триггера, а через нолупроводниковый диод со входом схемы сравне ИЯ.

,

jv

Рий, J