Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1977 года по МПК H03K4/48 

1

Изобретение относится к радиоэлектронике. Генератор может быть использован в радиоэлектронных устройствах широкого применения, наиример в качестве задающих геиераторов развертки телевизионных устройств.

j iSBecTHH генераторы напряжения пилообразной формы, предназначенные для получения нанряжения развертки и выполненные с применением операционных усилителей в интегральном нснолиении. Один из них содержит операционный усилитель и резисторы. Другой, наиболее близкий к предлагаемому, содержит операционный усилитель, иocJJeдoвaтeлънo включенные между зажимом источника питания и обиден шиной иервый резистор, второй резистор, диод, третий резистор, причем катод диода подключен к неинвертпруюш,ему входу операцнонного усилителя, анод - к одной из оокладок интегрирующего конденсатора, другая обкладка которого подсоединена к выходу усилителя, а также четвертый и пятый резисторы.

Известные генераторы имеют большое время восстановления.

В целях уменьшения времени восстановления в нредлагаемом генераторе, содержанем онерациониый усилитель,- резисторы, диод и интегрирующий конденсатор, четвертый

резистор включен иараллельно диоду, пятый- мелсду зажимо.м источиика питания и катодом диода, а точка соединения первого и второго резисторов подключена к инвертирующему входу оиерационного усилителя.

ма чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора пилообразного напряжения.

1 енератор содержит онерационный усилитель 1, резисторы 2-Ь, диод /, интегрирующий конденсатор 8.

Ь установившемся режиме на стадии формирования обратного хода пилы коЕаденсатор 8 заряжается от источника иитапия. Ток заряда конденсатора 8 здерживает входиой транзистор иеинвертнрующего входа оиерационного усилителя 1 в насыщенном состоянни. Это, во-первых, обеспечивает поддержание на выходе оиерационного усилителя нотеициала, близкого к напряжению источника питания, а значит, и высокий коэффициент использования напряжения этого источника, вовторых, способствует существенному уменьшению входиого соиротивления операционного усилителя ио неинвертирующему входу, вследствие чего уменьшается длительность обратного хода из-за уменьшения постоянной времени заряда, в-третьих, полностью устраняет эффект иитегрировання на данной стадии работы генератора, так как при насыщенном входном транзисторе операцноинын усилитель оказывается переведенным в состояние, характеризземое нулевым значением коэффициента усиления. Отсутствие процесса интегрирования во время формирования обратного хода также способствует сокращению длительности обратного хода. На данной стадии работы генератора на инвертирующий вход операционного усилителя 1 оказывается поданой лищь часть приложенного к неинвертирующему входу напряжения. Эта часть напряжения снимается с делителя, образованного резисторами 4 и 6. Поэтому инвертирующий вход не оказывает влияния на условия формирования обратного хода пилы.

По мере уменьщения тока заряда конденсатора 8 входной транзистор, установленный на неинвертирующем входе операционного усилителя 1, выходитиз насыщения. Это приводит к понижению потенциала на его вы.ходе, что, в свою очередь, приводит к отрицательному скачку потенциала на обкладке конденсатора 8 и к появлению на резисторе 5 падения напряжения, запивающего диод 7. Схема переходит в новое состоя ние, характеризуемое тем, что напряжение, накопленное на конденсаторе 8 за время обратного хода пилы, теперь оказываемся практически полностьЪ Прйложеннь1М к инвертирующему входу операционного усилителя 1, так как сопротивление резистора 5 выбрано больще сопротивления резистора 4. В указанном состоянии схемы в ней устанавливается процесс формирования прямого хода пилы, который проходит в условиях преобладающего влияния инвертирующего входа операционного усилителя, т. е. в условиях, когда отрицательная обратная связь получается более глубокой, чем положительная обратная связь. Это обстоятельство способствует стабилизации разрядного тока конденсатора , вследствие чего

обеспечивается высокая степень линейности генерируемого пилообразного напряжения. Процесс формирования прямого хода пилы прекращается в тот момент, когда рабочая точка выходного каскада операционного усилителя 1 начинает выходить на пологий участок амплитудной характеристики, что соответствует резкому снижению коэффициента усиления усилителя и связанному с этим

практически полному прекращению стабилизирующего действия усилителя на разрядный ток конденсатора 8. Поэтому изменяющийся ток конденсатора приводит к приращению напряжения на резисторе 5 и вызывает отпирание диода 7, который щунтирует указанный резистор, обеспечивания тем самым возрастание глубины положительной обратной связи. В схеме начинает развиваться процесс регенерации, она опрокидывается и переходит к

формированию обратного хода пилы, за время которого конденсатор 8 заряжается, затем весь цикл повторяется.

Формула изобретения

Генератор пилообразного напряжения, содержащий операционный усилитель, последовательно включенные между зажимом источника питания и общей шиной первый резистор, второй резистор, диод, третий резистор,

причем катод диода подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, анод - к одной из обкладок интегрирующего конденсатора, другая обкладка которого подсоединена к выходу усилителя, а также четвертый и пятый резисторы, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения времени восстановления генератора, четвертый резисстор включен параллельно диоду, пятый - между зажимом источника питания и катодом лДиода, а точка соединения первого и второго резисторов подключена к инвертирующему входу операционного усилителя.

Svnoi