Генератор симметричных прямоугольных импульсов Советский патент 1976 года по МПК H03K3/16 

1

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в составе модуляторов и вторичных стабилизированных источников питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен преобразователь постоянного напряжения, использующий внутреннюю полупроводниковую стабилизацию, а также автономный источник питания на базе этого преобразователя 1.

Этот преобразователь позволяет получить на выходе симметричные прямоугольные импульсы со стабилизированной амплитудой и существенно снизить габариты вторичного источника питания при нестабильности выходных напряжений порядка ±2%. Вместе с тем такая нестабильность выходных напряжений во многих применениях недопустима. а наличие в преобразователе двух трансформаторов препятствует дальнейшему снижению веса и габаритов.

Известен также генератор симметричных прямоугольных импульсов, который содержит двухтактный транзисторный преобразователь напряжения с коллекторно-базовой трансформаторной связью и цепь внутренней стабилизации с усилителем на двух транзисторах 2.

Однако такой генератор имеет недостаточно высокие стабильность и КПД и больнше вес и габариты.

Цель изобретения - повыииение стабильности выходного напряжения и КПД, а также уменьшение веса и габаритов.

Для этого в предлагаемом генераторе база входного транзистора усилителя через потенциометр и диоды дополнительно введенного элемента ИЛИ соединена с выводами каждой коллекторной обмотки трансформатора, эмиттер входного транзистора усилителя соединен через стабилитрон с общей точкой коллекторных обмоток и с эмиттером выходного транзистора усилителя, коллектор входного транзистора усилителя соединен с базой выходного транзистора усилителя, коллектор которого через резистор соединен с базовыми обмотками трансформатора.

На чертеже представлена принциниальная схема предлагаемого генератора.

Транзисторы 1 и 2 совместно с трансформатором 3 образуют двухтактный генератор прямоугольных импульсов. К общей точке коллекторных обмоток трансформатора 3 подключен вывод стабилитрона 4, причем второй вывод этого стабилитрона подсоединен к эмиттерам транзисторов 5 и 6, которые образуют двухкаскадный импульсный усилитель. К выводам коллекторных обмоток транзистора 3 подключены входы элемента ИЛИ, выполненного на диодах 7, 8 и потенциометре 9, вывод которого подключен к базе транзистоpa 5. Коллектор транзистора 6 через резистор 10 связан с базовыми обмотками трансформатора 3, а между базой транзистора 6 и общей точкой эмиттеров транзисторов I и 2 включен резистор И. К выходной обмотке трансформатора 3 подключена нагрузка 12.

Работает генератор следующим образом.

После включения питающего напряжения в цепи базы транзистора 6 через резистор 11 протекает некоторый ток. Этот ток усиливается транзистором 6 и через обмотки трансформатора 3 поступает на базы транзисторов 1 и 2. Из-за неизбежной асимметрии схемы нарастание тока в одной из ее половин произойдет быстрее, в результате чего один из транзисторов (например транзистор 1) откроется раньше. Направление включения базовых и коллекторных обмоток таково, что имеется нолол :ительная обратная связь, вызывающая процесс поочередного включения транзисторов 1 и 2, а также перемагничивания трансформатора 3. В результате на коллекторных обмотках трансформатора формир)ется симметричное напряжение, форма которого близка к прямоугольной. За счет протекания эмиттерного тока транзистора 6 стабилитрон 4 открыт, в результате чего на эмиттере транзистора 5 относительно общей точки коллекторных обмоток трансформатора 3 имеется стабильное опорное напряжение. В каждый нолупериод переменное напряжение поочередно открывает диоды 7 и 8, и на потенциометре 9 возникают однонолярные имнульсы. Если амнлитуда этих импульсов на выводе потенциометра превышает величину опорного напряжения и достаточна для открывания транзнстора 5, последний в каждый полупернод переменного напряжения открывается. Вследствие этого шунтируется эмиттерно-базовый переход транзистора 6 и уменьшается его коллекторный ток, а значит, и базовый ток транзисторов I и 2. Уменьшение базового тока транзисторов 1 и 2 приводит к вы.коду этих транзисторов из режима насьицения, вызывает уменьшение их коллекторного тока и снижение амплитуды выходного импульспого напряжения, пока п схеме не возникает устойчивое равновесие. Таким образом осуществляется стаби;1изация амплитуды генерирусМ 1Х импульсов путем сравнения каждого из

них со стабильным онорным напряжением и путем усиления полученной разности усилителем на транзисторах 5 и 6. При этом при изменении входного напряжения может быть достигнута высокая стабильность амплитуды выходных импульсов путем выбора необходимого коэффициента усиления импульсного усилителя. Предложенное устройство обладает также повышенной температурной стабильностью даже при использовании стабилитрона без термокомпенсирующих диодов, так как функцию термокомпенсации стабилитрона выполняют диоды 7 и 8, а также эмиттерно-базовый переход транзистора 5. В состав устройства входит лишь один трансформатор, что позволяет снизить общие габариты и вес. Так как сердечник трансфор.матора работает в режиме насыщения, возникает дополпительный выигрыш веса и габаритов.

Формула изобретения

Генератор симметричных прямоугольных имнульсов, содержащий двухтактный транзисторный нреобразователь напряжения с коллекторно-базовой трансформаторной связью и цень внутренней стабилизации с усилителем на двух транзисторах, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности

выходного нанряжения и КПД, а также уменьшения веса и габаритов, база входного транзистора усилителя через нотенциометр и диоды дополнительно введенного элемента ИЛИ соединена с выводами каждой коллекторной обмотки трансформатора, эмиттер входного транзистора усилителя соединен через стабилитрон с общей точкой коллекторных обмоток и с эмиттером выходного транзистора усилителя, коллектор входного транзистора усилителя соединен с базой выходного транзистора усилителя, коллектор которого через резистор соединен с базовыми обмотками трансформатора.

Источники инфор.мации, принятые во внимание ири проведении экспертизы:

1.«Вопросы радиоэлектроники, вып. 1969, с. 201-205.

2.Лит. св. До 286051, кл. Н 02т 7/20, 25.05.69 (ирототип).