Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1979 года по МПК H03K4/502 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении генераторов импульсов с регулируемыми параметрами, в частности различных генераторов кодовых комбинаций, в цифровой технике связи.

Известен генератор пилообразного напряжения (ГПН), содержащий генератор тока, выход которого соединен с накопительным конденсатором, и источник входного напряжения 1.

Недостатком такого генератора является ограниченность его функциональных возможностей.

Известен также генератор пилообразного напряжения, содержащий два генератора тока, выход первого из которых соединен с накопительным конденсатором непосредственно, а через диод - с выходом эмиттерного повторителя 2.

Недостатком этого генератора является зависимость длительности фронта выходного напряжения от амплитуды входного сигнала.

Цель изобретения - обеспечение независимости регулировки длительности фронта выходных импульсов от амплитуды входных импульсов при одновременном упрощении устройства.

Для этого в генераторе пилообразного напряжения, содержащем генераторы тока, выход первого из которых соединен с накопительным конденсатором непосредственно, а через диод - выходом эмиттерного повторителя, и переменный резистор, управляющий вход первого генератора тока соединен с выходом второго генератора тока, управляющий вход которого через переменный резистор соединен с выходом эмиттерного повторителя.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема предлагаемого генератора.

Он содержит эмиттерный повторитель 1, входом подключенный к входу 2 устройства, диод 3, включенный между выходом эмиттерного повторителя 1 и накопительным конденсатором 4, первый и второй генераторы 5 и 6 тока, управляемые, соединенньш последовательно, и переменный резистор 7. Цифрой 8 обозначен выход устройства.

Генератор работает следующим образом. Формирование пилообразного напряжения осуществляется здесь по известному принципу попеременной коммутации с помощью диода 3, выполняющего функции импульсного источника напряжения, эмиттерного повторителя 1 и генератора 5 тока на обкладку накопительного конденсатора 4. При этом управление диодом 3 производится сигналом от эмиттерного повторителя 1, выполняющего здесь функцию импульсного источника напряжения, на вход 2 которого подается запускающий импульс прямоугольной формы. Отличительной особенностью в функционировании предлагаемого устройства является то, что являющийся источником постоянного зарядного тока генератор 5 тока работает в импульсном режиме, причем управление его производится от генератора 6 тока, импульсный входной ток которого образуется при появлении сигнала прямоугольной формы на выходе источника импульсного, напряжения на эмиттерном повторителе 1. Токозадающим резистором 7 регулируют величину зарядного тока конденсатора 4. При импульсном режиме работы генератора 5 тока в промежутках между формированием выходного сигнала ГПН (на входе 2 отсутствует запускающий импульс прямоугольной формы) ток заряда отсутствует, т.е. его изменение с целью регулировки фронта пилообразного напряжения не может приводить к плаванию начального уровня формирования, и дополнительных мер компенсации не требуется. На вход генератора пилообразного напряжения может быть подан сигнал прямоугольной формы, амплитуда которого регулируется в щироких пределах. Это приводит, как и в известных устройствах, к изменению амплитуды выходного пилообразного напряжения, но, в отличие от них, не произойдет изменения установленной с помощью резистора 7 и конденсатора 4 длительности фронта сигнала на выходе ГПН. Такое свойство предлагаемого генератора объясняется тем, что зарядный ток конденсатора 4 всегда пропорционален амплитуде входного сигнала. При регулировке амплитуды изменение крутизны пилообразного напряжения происходит так, что длительность выходного сигнала ГПН остается неизменной. Докажем это с помощью простейшего расчета. Пусть амплитуда входного сигнала прямоугольной формы UBX изменяется в некоторых возможных пределах от О до + Е (Ubx var). С целью упрощения пренебрежем падением напряжения на диоде 3 и эмиттерном повторителе 1, т.е. будем считать, что напряжение на выходе ГПН UBWX UBX var Пусть выбрано некоторое значение сопротивления R резистора 7 и емкость С конденсатора 4. Тогда длительность фронта Л пилообразного напряжения определится известным соотношением Л- igap -i где iaap - ток заряда конденсатора 4. Учитывая, что коэффициент передачи по току генератора 5 и б тока близок к единице, а их входные сопротивления настолько малы по сравнению с величиной сопротивления R резистора 7, что ими можно пренебречь, получим зар 1выхгтз 1выхгтб %, (2) где 1выхгг5 - выходной ток генератора 5 тока; 1аыхгтс - выходной ток генератора 6 тока. Если подставим выражение(2)в выражение (1), то Из выражения 3 видно, что длительность фронта Л при любых значениях R и С не зависит от амплитуды входного сигнала . Учитывая, что управляемые генераторы тока являются очень щирокополосными устройствами, а эмиттерный повторитель и диод с резистором не ограничит быстродействие, можно считать, что и предлагаемый ГПН будет работать в широком диапазоне частот. Формула изобретения Генератор пилообразного напряжения, содержащий генераторы тока, выход первого из которых соединен с накопительным конденсатором непосредственно, а через диод - с выходом эмиттерного повторителя, и переменный резистор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения независимости регулировки длительности фронта выходных импульсов от амплитуды входных импульсов при одновременном упрощении устройства, управляющий вход первого генератора тока соединен с выходом второго генератора тока, управляющий вход которого через переменный резистор соединен с выходом эмиттерного повторителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 45-65557, кл. 98 (5) С 12, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 517145, кл. Н 03 К 4/50, 1975.

+f