ГЕНЕРАТОР СТУПЕНЧАТО-ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК H03K4/02 

1

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к устройствам, преобразующим цифру в аналоговый сигнал.

Известны генераторы ступенчато-пилообразного напряжения (ГСПН), содержащие Л последовательно соединенных идентичных каскадов, каждый из которых состоит из триггера на транзисторах, резистивной декодирующей матрицы и входных цепей.

Однако известные устройства не обладают требуемой надежностью.

С целью повышения надежности в предлагаемом генераторе в каждый из каскадов включен дополнительный транзистор, коллектор которого соединен через резисторы с базами транзисторов триггера, при этом база через резистор подключена к точке соединения эмиттеров транзисторов триггера, к которой подключен также резистор декодирующей матрицы.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемый генератор содержит транзисторы /-3, резисторы 4-14, конденсаторы 15-17, диоды 18 и 19 н точку электрического соединения 20. ГСПН подсоединен к источнику питания EJ и к источникам смещения Еа и ЕЗ.

Входная цепь каскада содержит две дифференцирующих цепочки (резистор 5, конденсатор 15 и резистор 6, конденсатор 16), на входы которых (вход I и вход II) подаются импульсы в противоположной фазе, и два последовательно соединенных диода 18 и 19. Один конец резистора 5 подсоединен к + Ег, а другой - к катоду диода 18. Резистор 6 подсоединен к - ЕЗ и к аноду диода 19. Общая точка соединения диодов 18 и 19 подключена к резистору 8, второй конец которого

подсоединен к точке 20 и через конденсатор 17 - к базе транзистора 3.

Триггер каскада составлен из двух последовательно соединенных транзисторов /и2типа р-п-р и п-р-п разной проводимости,

включенных в инверсном режиме. Коллекторы транзисторов 1 и 2 непосредственно подсоединены к полол ительной и отрицательной щинам источника питания EI соответственно. К точке 20 подключены резистор 7 элемента декодирующей матрицы, резистор 8 и через резистор 12 - база транзистора 3.

При подаче питающих напряжений током делителя (резисторы 9, 11 и 14) открыт транзистор 1, а транзисторы 2 и 3 закрыты по базовым цепям. Точка 20 через проводящий транзистор 1, работающий в режиме насыщения, подсоединяется к положительной шине источника питания EI. Этим диод 18 подготовлен для пропускания импульса отрицательной

полярности с дифференцирующей цепоч1Ш (конденсатор 15, резистор 5); т. е. цепочка, состоящая из резисторов 5 и 5 и диода 18, оказывается включенной между положительными шинами источников EI и Еа. Одновременно цепочка, состоящая из рези- 5 сторов и S и диода 19, подключена между шинами + EI - ЕЗ, в результате диод 19 не пропускает импульс любой полярности с выхода дифференцирующей ценочки (конденсатор 16, резистор 6). Так как продифференци- 10 рованные импульсы поступают на катод диода 18 относительно потенциала источника -fBg и их амплитуда значительно больще напряжения смещения источника +Е2, то на время, в течение которого потенциал катода диода 18 15 диже потенциала источника +Еь диод 18 отюрывается. Далее импульс отрицательной полярности с резистора 8 через конденсатор 17 .поступает на базу транзистора 3. В результате дейст1вия этого импульса возникает реге- 20 неративный процесс, по окончании которого транзисторы .2 и 3 открываются, а транзистор / закрывается. Точка 20 теперь уже через проводящий транзистор 2 подсоединяется к отрицатель- 25 ной шине источника питания Е|. Этим диод 19 подготовлен для пропускания импульса положительной полярности с дифференцирующей цепочки (конденсатор 16, резистор 6); т. е. цепочка, состоящая из резисторов 8 и 6 и 30 диода 19, оказывается включенной отрицательными щинами источников EI и ЕЗ. Одновременно цепочка, состоящая из резисторов 8 и 5 и диода 18, подключена между щинами источников - EI и -f Eg, в результа- 35 те чего запрещается пропускание импульса любой полярности с выхода дифференцирующей цепочки (конденсатор 15 и резистор 5). Так как продифференцированные импульсы поступают на анод диода 19 относительно по- 40 тенциала источника - ЕЗ и их амплитуда значительно больше напряжения смещения источника ЕЗ, то на время, в течение которого потенциал анода диода 19 выше потенциала источника , диод 19 открывается. Далее 45 импульс положительной полярности с резистора 8 через конденсатор 17 поступает на базу транзистора 3, закрывая его. Следовательно, также закрывается транзистор 2, а транзистор 1 открывается. Триггер каскада переходит в исходное состояние, при этом точка 20 вновь подключается к положительной шине источника питания EI. Импульсы противоположных фаз, снимаемые с общей точки соединения транзисторов 1 и 2 (точка 20) и с коллекторной нагрузки транзистора 3, частота следования которых вдвое ниже частоты импульсов на входе каскада, являются входными импульсами для следующего каскада ГСПН. Таким образом, в соответствии с работой триггера (транзисторы / и 2) в каждом каскаде ГСПН узлы декодирующей матрицы через резистор 7 и «ключ (транзистор / или транзистор 2) подключаются поочередно к полол ительной или отрицательной шинам источника питания Е), при этом на декодирующей матрице ГСПН производится сложение напряжений, различающихся но двоичному закону, в результате чего с выхода ГСПН (выход I) снимается ступенчато-пилообразное напряжение, а с выходов И и III - прямоугольные импульсы в противоположной фазе, частота которых ниже в 2 раз частоты импульсов на входе генератора. Предмет изобретения Генератор ступенчато-пилообразного напряжения, содержащий Л последовательно соединенных идентичных каскадов, каждый из которых состоит из триггера на транзисторах, резистивной декодирующей матрицы и входных цепей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы генератора, в каждый из каскадов включен дополнительный транзистор, коллектор которого соединен через резисторы с базами транзисторов триггера, база через резистор подключена к точке соединения эмиттеров транзисторов триггера, к которой подключен также резистор декодирующей матрицы. 1-й каскаИ N-йкасхид ч