ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1974 года по МПК H03K3/26 

1

Генератор может быть использован, на пример, в качестве задающего генератора и фазосдвигающего элемента в системах управления тиристорными преобразователями при разработке датчиков времени и разл.ичных преобразователей типа напряжение-частота.

Известен генератор импульсов, содержащий эквивалент двухбазового диода, вынолнепный на двух транзисторах разного типа проводимости, эмиттер первого из которых подключен к среднему выводу последовательной / С-цепочки, а эмиттер второго через токоограничивающий резистор - к второй обкладке конденсатора С-цепочки и к выводу делителя напряжения на резисторах, причем другой вывод делителя напряжения связан с общим выводом источника питания, и импульсный трансформатор. Условия переключения эквивалента двухбазового диода такого генератора зависят от параметров составляющих транзисторов и тока заряда конденсатора / С-цепочки, вследствие чего генератор недостаточно надежен и стабилен в работе.

Целью изобретения является повышение стабильности работы генератора импульсов. Это достигается тем, что между источником питания и общей точкой соединения токоограничивающего резистора, конденсатора ./ С-цепочки и делителя напряжения включен

дополнительно введенный диод, а общая точка соединения базы первого транзистора и коллектора второго транзистора связана через вторичную обмотку трансформатора со средним выводом делителя напряжения.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого генератора

Генератор содержит эквивалент двухбазового диода, выполненный на транзисторах / 0 и 2 разного тина проводимости; последовательную КС-цепочку, состоящую из резистора

3и конденсатора 4; делитель напряжения на резисторах 5 и 6, токоограничивающий резистор 7, источник 8 питания, диод 9, импульсвый транюфОрматор 10 и диод 11, шунтирующий первичную обмотку трансформатора. Вместо диода 9 может быть использован управляющий переход транзистора 12. Эмиттер транзистора 1 подключен к среднему выводу С-цепочки, второй вывод резистора 3 которой соединен с обпшм выводом источника питания.

Эмиттер транзистора 2 через резистор 7 подключен к второй обкладке конденсатора

4и к одному выводу делителя напряжения, другой вывод которого связан с общим выводом источника питания. Общая точка соединения коллектора транзистора У и базы транзистора 2 связана через первичную обмотку

трансформатора с источником питания, а общая точка соединения базы транзистора / и коллектора транзистора 2 через вторичную обмотку трансформатора подключена к среднему выводу делителя напряжения. Диод 9 включен между источником питания и общей точкой соединения резистора 7, конденсатора 4 и делителя напряжения.

Генератор работает следующим образом.

В первый момент после включения напряжения источника 8 питания, напряжение на конденсаторе 4 равно нулю, транзисторы находятся в состоянии отсечки: змиттерный переход транзистора 1 заперт разностью напряжения на резисторе 5 и конденсаторе 4, эмиттерный переход транзистора 2 - напряжением на диоде 9, через который протекает ток делителя напряжения и зарядный ток конденсатора 4.

По мере роста напряжения на конденсаторе обратное напряжение на эмиттерном переходе транзистора / уменьшается и после перемены знака этого напряжения транзистор 1 переходит из состояния отсечки в активное состояние, благодаря действию положительной обратной связи в генераторе развивается .регене-рати/аный процесс «ключения транзисторов. Начальный этап этого процесса протекает без участия транзистора 2 за счет действия положительной обратной связи через трансформатор 10, как в блокинг-генераторе. С выходом Т1ра.нзи1стора 2 в активную область вступает в действие положительная обратная связь эквивалента двухбазового диода, в результате чего транзисторы оказываются в состоянии насыщения, а конденсатор начинает разряжаться. При достаточно малой индуктивности намагничивания трансформатора в процессе разряда конденсатора к диоду 9 прикладывается обратное напряжение, причем, если отношение числа витков вторичной обмотки трансформатора к числу витков первичной обмотки превышает некоторое минимальное значение, определяемое соотношением сопротивлений резисторов 5, 5 и 6, диод 9 запирается сразу же после включения транзисторов.

Таким образом, во время разряда конденсатора эмиттер транзистора 2 и авязаиная г «им обкладка 1конде1н,сатора отключаются от и сточника питаняя и протекание тока в цепи э-миттера этого транзистора .возможно только при наличии-разрядного тока конденсатора. Это является достоинствам генератора импульсов.

Индуктивность намагничивания трансформатора выбирается такой, чтобы скорость снижения напряжения на его обмотках была существенно выше скорости разряда конденсатора 4. При этом разряд конденсатора, .длительность и частота повторения импульсов практически не зависят от параметров собственно трансформатора, который лишь стимулирует развитие регенеративных про, цессов переключения.

В процессе формирования импульса в обмотках трансформатора устанавливаются токи, которые стремятся выключить эквивалент двухбазового диода, и когда ток разряда конденсатора приблизится к значению тока, протекающего через сопротивление резистора 6, транзисторы / и 2 закрываются, даже если коэффициент усиления по току каждого из них равен 1. Энергия, запасенная

в контуре намагничивания трансформатора, способствует эффективному рассасыванию |не,основных носителей заряда из базовых областей транзисторов; избыток этой энергии рассеивается в шунтирующем диоде /./.

После выключения транзисторов описанные процессы повторяются с той лищь разницей, что конденсатор заряжается от некоторого начального уровня напряжения, равного напряжению на нем в момент выключения транэисторав.

Генератор импульсов устойчиво работает и при отсутствии вторичной обмотки трансформатора. Однако минимально допустимый ток заряда конденсатора У С-цепочки при

этом увеличивается, диапазон частот генерации уменьшается. Несмотря на указанный недостаток, этот вариант имеет важное практическое значение, так как позволяет использовать переключающие приборы с одним

управляющим электродом.

Нагрузка генератора, разумеется, оказывает влияние на его работу. В данном генераторе можно получить прямоугольные импульсы при очень малом влиянии нагрузки,

если в качестве нелинейного элемента (диода 9) использовать управляющий переход выходного ключа, например эмиттерный переход транзистора 12.

Предмет изобретения

Генератор импульсов, содержащий эквивалент двухбазового диада, выполненный на

двух транзисторах разного типа проводимости, эмиттер первого из которых подключен к среднему выводу последовательной / С-цепочки, второй вывод резистора которой соединен с общим выводом источника питания,

эмиттер второго транзистора через токоограничива ющий резистор подключен к второй обкладке конденсатора / С-цепочки и к одному выводу делителя напряжения на резисторах, другой вывод которого связан с общим

выводом источника питания, а общая точка соединения коллектора первого транзистора и базы второго транзистора связана через первичную обмотку трансформатора, зашунтированную диодом, с источником питания,

отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности, между источником питания и общей точкой соединения токоограничивающего резистора, конденсатора С-цепочки и делителя напряжения включен дополнительно

введенный диод, а общая точка соединения

базы первого транзистора и коллектора второго связана через вторичную обмотку трансформатора со средним выводом делителя напряжения.