ВРЕМЯЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК H03K5/13 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны устройства с использованием времязадающих элементов, включающих в себя тиратрон тлеющего разряда с каскадной нагрузкой и времязадающую У С-цепочку. В этих устройствах времязадающий конденсатор заряжается через резистор от напряжения, снимае.мого с катодной нагрузки тиратрона. К обкладке конденсатора, соединенной с резистором, подключается управляющая сетка другого тиратрона, служащего пороговым устройством.

Недостатком этого элемента является большое время восстановления, так как разряд времязадающего конденсатора после погасания тиратрона происходит через тот резистор, что и заряд.

Целью изобретения является уменьшение времени восстановления времязадающего элемента и увеличение коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора.

Сущность изобретения заключается в разделении цепей заряда и разряда путем подключения резистора времязадающей КС-цепочки к сетке тиратрона элемента, а общей точки соединения резистора и конденсатора к катодной нагрузке этого тиратрона через электрический вентиль, подключенный в прямом направлении для тока разряда конденсатора.

Увеличение коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора достигается благодаря созданию начального отрицательного напряжения между обкладкой конденсатора, подключенной к сетке тиратрона порогового устройства, и катодом этого тиратрона, путем подсоединения другой обкладки

конденсатора к катодной нагрузке указанного тиратрона.

На фиг. 1 показана схема времязадающего элемента с пороговым устройством; на фиг. 2- вариант выполнения электрического вентиля;

на фиг. 3 - схема времязадающего элемента с повышенным коэффициентом использования емкости; на фиг. 4 - эпюры напряжения на времязадающем конденсаторе.

Предлагаемый времязадающий элемент

(фиг. 1) включает в себя тиратрон / с катодной нагрузкой 2; времязадающие резистор 5 и конденсатор 4 и электрический вентиль 5. Общая точка соединения резистора 3 и конденсатора 4 подключена к управляющей сетке

тиратрона 6 порогового устройства.

При зажигании тиратрона / напряжение L/Ki, возникающее на катодной нагрузке 2 в точке подключения к ней вентиля 5, запирает вентиль. Одновременно начинается заряд конрона через резистор 3. Когда напряжение на конденсаторе 4 достигает порога зажигания с эаж. тнратрон 6 зажигается.

Благодаря связям, не показанным на схеме, тиратрон / гаснет. Напряжение на катодной нагрузке 2 становится равным нримерно нулю, и конденсатор 4 быстро разряжается через вентиль 5 и катодную нагрузку 2 до начального напряжения Усо, равного сумме остаточного напряжения f/Ki мин на катодной нагрузке 2 и прямого падения напряжения Ьп-р на открытом вентиле 5.

Элемент работает при условии UKI

(..аж- /7пр.).

Для обеспечения максимального коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора необходимо уменьшить

L/co Л:1 .мин + .

f KiMiiii обычно не превышает 10--15 в. Для стабильной выдержки времени необходимы высокочастотные диоды с малым обратным

током /обр С /зг.

В этом случае заряд конденсатора 4 осуществляется от эквивалентного источника экв UK -Ь f/ar, где UK - напряжение на катоде; f/ar - напряжение горения тиратрона /. Тогда достигается высокая стабильность выдержки времени, так как зажигание тиратрона б порогового устройства происходит на более крутом участке экспоненциального напряжения конденсатора 4.

Если же /обр сравнить с /зг, то экв уменьшается, зажигание тиратрона 6 происходит на пологом участке экспоненты, стабильность выдерлски ухудшается, а величина ее уменьшается.

В качестве вентиля 5, обладаюш,его большим /обр или при малом /овр и приемлемым Uaf, предлагается схема, показанная на фиг. 2.

Вентиль 5 состоит из последовательно соединенных газоразрядного прибора 7 (ГРП) и полупроводникового диода 8, обш.ая точка соединения которых через резистор 5 подключена к точке JO с потенциалом f/c. Анод газоразрядного прибора 7 подключен к кондеисатору 4, а катод диода 8 - к катодной нагрузке 2.

Прямое падение напряжения этого вентиля Lnp равно напряжению горения газоразрядного прибора 7, а его обратное допустимое напряжение Uo6p равно обратному напряжению диода 8. Обратный ток такого вентиля равен обратному току газоразрядного прибора 7 вследствие того, что обратный ток диода 8 ответвляется через резистор 9.

Таким образом, к диоду 8 не предъявляются жесткие требования в отношении тока /обр, а к газоразрядному прибору 7 - в отношении напряжения f/обр, так как большая часть обратного напряжения приложена к диоду 5. Напряжение смешения Uc точки 10 необходимо для предотвраш;ения зажигания газоразрядного прибора 7 напряжением на конденсаторе 4 до срабатывания порогового устройства, что может иметь место, если о заж,

где Ьзаж - напряжение зажигания газоразрядного прибора 7. Нижний предел напряжения определяется из условия f/c мнп (t/сзаж-

- t/заж), а верхний предел - из условия зажигания газоразрядного прибора 7 при горении тиратрона 6. t/c макс (-Eer- заж), где Uci-напряжение на управляюшей сетке горяш:его тиратрона 6.

Для увеличения коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора предлагается схема элемента, показанная на фиг. 3. В этом элементе одна обкладка конденсатора 4, противоположная обкладке, подключенной к резистору 3, соединена с катодной нагрузкой // тиратрона 6. Благодаря такому подключению удается уменьшить начальное напряжение на сетке тиратрона 6 до нуля или даже изменить его знак.

В исходном состоянии горит тиратрон 6 порогового устройства. Зондовый ток сетки тиратрона 6, протекая через вентиль 5 и катодную нагрузку 2, поддерживает горение газоразрядного прибора 7.

Конденсатор 4 заряжен до напряжения Uco Ujif + L KIMIIH - f/K2, где UKZ- напряжение по катодной нагрузке //.

Когда зажигается тиратрон 1, тиратрон 6 гаснет, и напряжение на его катоде уменьшается до t/HMiffl. Начинается заряд конденсатора 4 (как описано выше).

В этом случае заряд идет по нижней экспоненте (см. фиг. 4) и зажигание тиратрона 6 происходит позже.

В схеме, показанной на фиг. 3, предъявляются следующие требования к вентилю 5 в зависимости от варианта его выполнения:

а)вентиль 5 - полупроводниковый диод:

Uo5f С/к1 -f UKZ - UKI мин - UKZ мин/ обр С зг,

б)вентиль 5 - газоразрядный прибор:

Uodp + UKZ - UKI мин- UKZ Ы1Ш - U-np

в)вентиль 5 выполнен по схеме фиг. 2:

и обр. диода i UKI - и с; f/обр. грп Uf -4- UKZ - UKI MiiH -

к2 мин

пр.

Времязадающий элемент, выполненный по схеме фиг. 1, служит для построения одновибраторов, реле вре.мени, самоходных распределителей, делителей частоты и т. п.

Предмет изобретения

Времязадающее устройство, содержащее тиратроны, времязадающую цепочку RC н источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора, повышения темпзратурной стабилизации выдержки времени и уменьшения времени восстановления, в нем одна из клемм времязадающего конденсатора подключена через резистор к сетке первого тиратрона и через вентиль, включенный в прямом направлении, к катодному резистору первого тиратрона, а другая клелма - к минусовой клемме источника питания.

/ 1

сзвш

/(

(

-Эв

Риг