Перестраиваемый генератор пилообразного напряжения Советский патент 1975 года по МПК H03K4/502 

(54) ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ПИЛСЮБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к импульсной радиотехнике и может быть использовано в модуляторах, устройствах электростатической развертки электронно-лучевых трубок, аналого-цифровыхпреобразователях, час тотомерах.

Извес;ген перестраиваемый генератор по

авт. СБ. 336785, диапазон перестройки по частоте повторения которого чрезвычайно широк, а амплитуда пилообразных колебаний стабильна во всех диапазоне перестройки.

Однако известный генератор не позволя ВТ получить широкий размах пилообразных колебаний, соизмеримый с напряжением источника питания, так как тиристоры обладают малым отношением тока выключения к току включения.

Целью изобретения является увеличение амплитуды пипообразного напряжения при широком диапазоне перестройки его частоты повторения.

Для этого в генератор введен вспомогательный транзистор, база которого подклк Чена к коллектору выходного транзистора, а коллектор - к точке соединения анода ти

ристора и базы дополнительного транзисп;, ра.

Сущность изобретения состоит в том, что при помощи вспомогательного транзистора образуется дополнительный контур авторегулирования, вследствие чего резунынруюшее сопротивление в анодной цепи ти ристора автоматически изменяет свою величину, уменьиюясь к моменту открываниьт тиристора и увеличиваясь к моменту закры вания тиристора.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема; на фиг.2 - эпюры на пряжений, токов и сопротивлений.

Перестраиваемый генератор пилообразного напряжения содержит времязадаюший конденсатор 1,соединенный с коллектором токостабилизирующего зарядного транзисто ра 2, эмиттер которого через времязадак щий резистор 3 подключен к источнику управляющего напряжения 4, соединенного с источником питания 5. Коллектор транзистора 2 .через диод 6 и низкоомныЙ резистор 7 соединен с анодом тиристора 8, образуя раз - , , ..: ..,., V;3 ,.- ;.. рядауюцепь конденсатора 1. .Копдектор транзистора 2 сбединен также с базой вы ходного транзистора Э, в эмиттер которого включен нагрузочный резистор 10, Мезрду awHTTepoM транзистора 9 и управляющим электродом тиристо эа 8 включен стабили .трон 11. Анод тиристора 8 связан с базой транзистора 12, причем его база через резистор 13 соединена с источником пита; ния 5. Эмиттер транзистора 12 соедицен ; с эмиттером транзистора 2, а коллектор транзистора 12 связан с катодом тиристора 8. К коллектору транзистора 9 подсоеI динена база вспомогательного транзистора ; 14j коллектор которого Соединен с анодом I тиристора 8, а эмиттер связан с источником питания 5 через резистор 15. Генератор работает следующим образом После включения питания от источника 5 тиристор 8 некоторое время, равное , на; ходите я в закрытом состоянии, так как напряжение на аноде закрытого тиристора равно Е , закрыты также диод 6 и транзистор 12. При этом TpaH3HCTOp j2 открыт, обеспечивая своим коллекторным током линейный заряд конденсатора 1. Зарядный то а следовательно, и время l, определяются управпгоощим напряжением Ц и сопротивлением резистора 3. Напряжение на конденса торе 1 и напряжение на выходе 1 линейно возрастают. При этом увеличивается ко№лекторный транзистора 9 и ток в цепи эмит I тер - база вспомогательного транзистора 1 вследствие чего выходное сопротивление транзистора 14 соответственно уменьщаеа j ся. Аналогичным образом уменьшается и : результирующее сопротивление анодной на: грузки тирис)тора 8, состоящее из парал,Iлельного соединения выходного сопротивле. ;ния транзистора 14 и сбпрбтиЬлёнвд резисjTOpa 13. Изменение результирующего соI противления анодной нагрузки тиристора ил люстрируется эпюрой R(см.фиг. 2). ; До момента t стабилитрон 11 закрыт, обеспечивая закрытое состояние тиристора 8 В момент К , когда напряжение на выходе 1 достигает максимального значения , , ; . . - ,, . ,-„,-.Л,„ . , , через открывшийся стабилитрон 11 проис; ходит включение тирцстора 8 по цепи управляющего электрода. К этому моменту сопротивление R уменьшается до такой ве: личины, при которой с запасом обеспечиваете:я протекание через открывающийся ти. ристор 8 тока, большего, чем 1 зультате тиристор 8 открывается) быстро разряжая конденсатор 1 через диод 6 и ниЗ:коомный резистор 7, поэтому шпряжение :на аноде тиристора l выходе 2 резко :уменьщается до и . При этом открывается транзистор 12, напряжениейа его эмиттере i также yмeньщaeтcяj что приводит к закрь - : jTmo транзистора 2 и, следовательно, к пре кращению зарядного тока (I зар конденсато :ра 1. В п цессе;-разряда конденсатора 1 iiBo время Тл напряжение ij .:k быстро уменьшается, что сразу жеприводит к закрыванию {стабилитрона 11 ,| уменьшению Коллекторного тока транзистора 9 и базового тока транзистора 14, в результате чего сопротивление R д быстро возрастает. В течение времени Т ток через тиристор 8 уменьшается ив момент t достигает значения 1|вьгкл этому моменту сопротивление Кд увелйчшается до такого значения, что .через это сопротивление протекает ток, су1 шественно меньший, чём 1вык1| °® У :. момент времени t, тиристор 8 закроется. При этом напряжение на выходе 1 будет минимальным и равным U и и напряжение , :на аноде тиристора 8 (напряжение и,скачJKOM повысится до напряжения Е Это приведет к закрыванию диода 6 и транзистора jl2 и к открыванию транзистора 2, вследствие чего вновь начнется линейный заряд ,s конденсатора 1. Далее процессы периодически повторяют /.Ья, т.е. на выходе 1 формируется пилообраз Йое напряжение, период которого Т С Т с линейным прямым ходом во время Т и t .с коротким обратным ходом, время Т, I Для перестройки частоты повторения пиf лообразных колебани|1 напряжение источника I управляющего напряжения 4 или сопротив;Ление резистора 3 могут регулироваться в I широких пределах. В качестве резистора 3 I может быть использова, например, транзи; стор с электрюнной регулировкой. I Поскольку В схеме происходит выключение зарядного тока конденсатора 1 на время Т,, когда тиристор 8 открыт, регулировi ка зарядногд; тока в широких пределах нб оказывает влияния на процесс разряда конi денсатора 1 и не нарушает процесс выклю; чения тиристора 8. Поэд-ому время 2 Т пряжение и,, не изменя дтся при любых за рядных Токах и обеспечивается устойчивая работоспособность схемы при зарядных то. ка-ц, даже значительно превышающих ГвыцУг IT. е. диапазон перестройки расширяется в область вьших частот. Так как включение тиристора 8 происходит по цепи управляюше го электрода через ста лнтрбн 11 с эмит. :т - . . ; тера транзистора 9, обладающего большим : коэффициентом усиления по току и низким выходным сопротивлением,напряженне ,Un также стабшшзировано в широком диапазоне регулировки зарядного тока и обеспечивается работоспособность схемы при токах, которые значительно меньше выкл Р этом диапазон перестройки расши, ряётЬя в область низших частот пропориионально коэффициенту усиления по. току выходного транзистора 9. Поэтому в ряде практических применений транзистор 9 должен быть составным Увеличивая напряжение ст;абилизапни стабилитрона 11 мЬжно увеличить напряжение Un. а значит и размах выходных ни- : лообразных колебаний до величины, приближающейся к {апрйжению источника питання 5. При этом благодаря эффекту авторегулирования сопротивления Яд работоспособность схемы не нарушается. По этой же . причине схема оказывается нечувствитель- ., ной к разбросу параметров тиристоров в :) широких пределах и исключается необходи- . мость какого-либо подбора номиналов эле- ; : ментов схемы. Для экспериментальной прюверки предложенной схемы был собран и испытан генератор на быстродействующем тиристоре опытной серий ТПалладин, В качестве ста-г; 6 . 11 использовалась последова,тельная цепочка из трех стабилитронов Дв14Д, в качестве вьщодного транзистора 9 использовался составной транзистор,транз№г рторы были типа 2Т203Г. Изменением со противления резистора 3 была получена пере-) стройка частоты повторения более,чем ,в/ 2000 БазГТГри 1шта161ц§м на1пряжении + 27 В раз |мах выходных колебаний составлял 25 В. |Многократная замена тиристора и всехтран|зисторов работоспособности схемы не нарудаапа и не требовала индивидуального номиналов элементов схемы даже при испытании в условиях изменения температу ры окружающей среды от - 6О до + 65 С. и 3 о б р е д м е т р е т е н и я Перестраиваемый генератор пилообразного напряжения по авт. св. № 336785, отличающийся тем, что, с целью увеличения амплитуды пилообразного напряжения при широком диапазоне перестройки его частоты повторения, в него введен BCIJOмогательный транзистор, база которого под ключена к коллектору выходного транзистора, а коллектор - к точке соединения анода тиристора и базы дополнительного транзиh(jTOpa. Риг. 1 BbixodZ Выход1 Sb,x,