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

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в качестве генератора линейной задержки импульсов, а также в качестве задающего генератора развертки в канале горизонтального отклонения луча электронно-лучевых осциллографов, Известен генератор пилообразного напряжения, содержащий операционные усилители, коммутируемые с помощью транзисторных ключей, электронный повторитель и рремязадающий конденса тор, одна из обкладок которого соеди нена со входом операционного усилителя , а вторая - с выходом устройства l . Однако для этого устройства харак терна низкая надежность. Наиболее близким к предложенному является генератор пилообразного напряжения, содержащий операционный усилитель, источник питания, резисто ры, диоды и времязадающий конденсато включенный между входом и выходом операционного усилителя 21Однако и для этого устройства ха рактерна невысокая надежность работ Целью изобретения является повыш ние надежности устройства. Для этого в генераторе пилообразного напряжения, содержащем операционный усилитель, источникпитания, резисторы, диоды и времязадающий конденсатор, одна обкладка которого подключена к выходу операционного усилителя, инвертирующий вход операционного усилителя подключен через первый резистор к общей шине, а через последовательно соединенные первый диод, второй и третий реэисто - к клемме источника питания, неинвертирующий вход подключен через чет вертый резистор к общей шине, а через последовательно соединенные второй диод, к аноду которого подключена вторая обкладка времязадающего конденсатора, и пятый резистор - к точке .соединения второго и третьего резисторов. На чертеже ..изображена принципиальная электрическая схема генератора пилообразного напряжения. Генератор содержит времязадающнЯ конденсатор 1, резисторы 2 и 3 времязадающей цепочки, операционный усилитель 4, диоды 5 и 6, резисторы 7, 8 Генератор работает следующим образом. В исходном состоянии ток, обтекающий резистор 2, разветвляется в точке соединения резисторов 3 и 7 на два уо ка, которые затем через диоды 5 и б, смещенные в прямом направлении, и резисторы 8 и 9 достигают шины нулевого потенциала. Резисторы 8 и 9 имею одинаковые значения сопротивлений, а резисторы 3 и 7 выбраны так, что сопротивление резистора 7 больше сопротивления резистора 3. Поэтому ток цепочки, содержащей, резисторы 3, 9 и диод 6, оказывается больше тока цепочки, содержащей резисторы 7, 8 и ди од 5 , а напряжение на резисторе 9 пре вьпиает падение напряжения на резистор 8, так что операционный усилитель 4 имеет на своем выходе положительный потенциал, примерно равный напряжению источника питания. В этих услови ях конденсатор 1 оказывается заряжен ным практически до напряжения, равного выходному напряжению операционного усилителя. После прихода пускового импульса, который подается на неинвертирующий вход в отрицательной полярности, схема опрокидывается, так. как через времязадающий конденсатор 1 и смещенный в прямом направлении диод 6 оказывает ся замкнутой цепь положительной обрат Ной связи В процессе опрокидывания схемы потенциал выхода операционного усилителя 4 понижается и, передаваясь через конденсатор, будет способствоват запиранию диода 6. По окончании процесса опрокидывания схемы диод 6 оказывается полностью закрытым, а цепь положительнойобратной связи - оборва ной . Цепь же отрицательной обратной свя аи,образованная конденсатором 1,резис торами 3,7 и 8 и диодом 5, в результа те опрокидывания схемы не разрывается так как на диод 5 поступает только часть г;ерепада напряжения, приложенно го к диоду 6. Поэтому после опрокидывания схемы конденсатор 1 будет разряжаться через внутреннее сопротивление операционного усилителя 4, внутреннее сопротивление источников питания, а также через резисторЬа 2 и 3 времязада ющей цепочки, причем процесс разряда будет линеаризоваться отрицательной обратгюй связью, напряжение которой снимается с резис.тора 8. Из-за большого коэффициента усиления операционных усилителей коэффициент нелинейности формируемого указанным образом пилообразного напряжения получается весьма небольшим, так что конденсатор перезаряжается на этой стадии работы генератора практически постоянным током. Формирование прямого хода пилы заканчивается после отпирания диода 6 и замыкания цепи положительной обратной связи, в результате чего на неинвертирующий вход операционного усилителя начинает поступать положительное приращение потенциала, и схема после опрокидывания возвращается в исходное состояние. Заряд времязадающего конденсатора, определяющий длительность обратного хода пилы, осуществляется достаточно быстро через малое выходное сопротивление операционного усилителя и параллельно соединенные резистор 9 и входное сопротивление операционного усилителя по неинвертирующему входу. . Таким образом, рабочий цикл схемы начинается с прямого хода, а не с обратного, длительность прямого хода пилы и ее амплитуда не связаны с длительностью запускающего импульса, а определяются внутренними процессами в схеме. Формула изобретения Генератор пилообразного напряжения, содержащий операционный усилитель,, источник питания, резисторы, диоды и времязадающий конденсатор, одна обкладка которого, подключена к выходу операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, инвертирующий вход операционного усилителя подключен через первый резистор к общей шине, а через первый диод, второй и третий резисторы - к клемме источника питания, неинвертирующий вход подключен через четвертый резистор к общей шине, а через второй диод, к аноду которого подключена вторая обкладка времязадающего конденсатора, и пятый резисторк точке соединения второго и третьего резисторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 422085, Н 03 К 4/48, 10,05,72. 2.Проектирование и применение операционных усилителей, под ред. Дж. Грэма, М,, Мир, 1974 с.406, рисЛО.б.

+ л,