Генератор трапецеидального напряжения Советский патент 1977 года по МПК H03K3/00 H03K4/12 

1

Изобретение предназначено для использования в устройствах радиоэлектроники, в частности в информационно-измерительной технике и автоматике.

Известны генераторы трапецеидальных импульсов, которые формируют сигнал, содержащий участок с плоской вершиной и линейноизменяющийся участок, т. е. сигнал в виде прямоугольной транеции 1, 2.

Первое из известных устройств содержит транзисторные усилители, триггер, резисторы, конденсаторы и диоды.

Однако такое устройство сложно в настройке и эксплуатации.

Второе из известных устройств более совершенно и содержит два транзистора, конденсатор, резисторы, диод и усилитель запускающего импульса.

Но это устройство имеет низкую надежность.

Целью изобретения является повыщение надежности устройства в работе и его нагрузочной снособности.

Это достигается тем, что в предлагаемый генератор введеиы транзисторы разного типа проводимости, коллекторные цепи которых взаимно соединены с базовыми цепями непосредственно, база первого транзистора соединена с базой второго через цепочку, состоящую из диода и параллельно включенных

первого резпстора и конденсатора, коллектор первого транзистора через второй резистор, а эмиттер второго через третий резистор подсоединены к входной шине, эмиттер иервого транзистора через четвертый резистор, а коллектор второго через пятый резистор иодключены к резистору нагрузки.

На чертеже изображена прппциииальная электрическая схема предлагаемого геиератора трапецеидальных имиульсов.

Генератор содержит два каскада на транзисторах 1, 2 противоположного типа проводимости с резисторами 3-6 о коллекториых и эмиттерпых цеиях, выходы каскадов взаимно

соединены с входами непосредственно. Между коллекторами транзисторов 1, 2 включена через диод 7 цепочка из параллельно соедииеииых конденсатора 8 и резистора 9, а к коллектору транзистора 1 через резистор 10 подключается усилитель 11 запускающего импульса на транзнсторе 12. Эмиттер транзпстора 1 и коллектор транзистора 2 через резисторы подсоединяются к резистору 13 нагрузки, с которого сиимается выходиой трапецеидальиый

импульс.

В исходном состоянии, т. е. при отсутствии запускающих импульсов, копденсатор 8 заряжается через диод 7 почти до иаиряжеиия источиика питания, плюс па пижней обкладке,

минус - па верхней. После чего все три транзистора 1, 2 н 12 будут закрыты, так как между базой и эмиттером каждого из них почти нулевое наиряжение (сопротивление резистора 9 по величине выбирается много больше сопротивлений в коллекторных и эмиттерных цепях).

С приходом на запуск прямоугольного импульса отрицательной полярности открывается транзистор 12, вызывающий открывание транзистора 2, который в свою очередь вызывает открывание транзистора 1. Так как выходы усилительных каскадов на транзисторах 1, 2 взаимно соединены с входами, то в генераторе действует сильная положительиая обратная связь, под влиянием которой токи в этих транзисторах нарастают лавинообразно. В результате такого опрокидывания схемы ток через резистор 13 скачком нарастает, устанавливается его определенное значение, и на выходе действует напряжение с плоской вершиной. Отрицательное напряжение на коллекторе транзистора 1 резко уменьшается по абсолютной величине, диод 7 закрывается, так как па его аноде действует больший по абсолютной величине отрицательный потенциал, чем па катоде. Во время действия заиускаю1и,его импульса все. три траизистора открыты, диод 7 закрыт, идет один активный процесс - разряд копденсатора 8 через резистор 9. Flpii этом запирающее наиряжение на диоде 7 умеиьщается, и когда оно достигиет нуля, он открывается. В этот момент должен закончиться запускающий импульс, и транзистор 12 закроется. Теперь разрядившийся в предыдущий период конденсатор 8 начинает заряжаться через открывшийся диод 7. При этом действуют иоложительная и отрицательная обратные связи с коллектора на базу каждого из транзисторов 1, 2, которые в сильной стенеии линеаризуют процесс заряда коидеисатора. В данном случае ноложительная обратная связь церемещает рабочие точки траизисторов

1, 2 в стороиу закрываиия, и токи их убывают по иочтц линейному закону иод действием обратных связей. В соответствии с эти.м по линейному закону нарастает напряжение на резисторе 13, т. е. на выходе. Такой процесс завершается зарядом конденсатора 8 до напряжения питающего источника и закрыванием транзисторов 1, 2. В результате на выходе формируется импульс в виде прямоугольной

трапеции. С ириходом следующего запускающего имиульса все ироцессы в генераторе повторяются. Токи транзисторов 1, 2 объединяются на резисторе 13, от этого заметно улучшается нагрузочная снособпость генератора.

Формула изобретения

Генератор трапецеидального панряжения,

содержащий два транзистора, конденсатор, резисторы, диод и усилитель запускающего импульса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе и его нагрузочной способпости, в иего введены

транзисторы разного типа проводимости, коллекторные цепи которых взаимно соединепЕЛ с базовыми цепями пепосредствеино, база первого трапзистора соедииена с базой второго через ценочку, состоящую из диода и параллельно включенных первого резистора и конденсатора, коллектор первого транзистора через второй резистор, а эмиттер второго через третий резистор подсоединены к входной щине, эмиттер первого транзистора через четлертый резистор, а коллектор второго через пятый резистор связаны с резистором нагрузки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.. св. СССР Л1 175317, кл. И ОЗк 1/14, 1964.

2.Авт. св. СССР jYo 365819, кл. Н ОЗк 4/50, 1971 (прототип).