Релаксационный генератор Советский патент 1979 года по МПК H03K3/335 

(54) РЕЛАКСАЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР

; . - „1 Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в вычислительной, измерительной технике и в электронных устройствах различного назначёЩя; ; Известен енератор, содёржйщй активные элементы с управляемой Sобразной вольтамперной характеристикой, например, на одноперёходйых ; , транзисторах, тиристорах и инжекцирнно-полёвых транзисторах . . Однако устройство имеет недостаточную стабильность периода колёба ний при разбросе параметров элементов, нестабильности напряжения питания и температуры.;. Наиболее близким техническим реше нием к данному изобретению являетйя релаксационный генератор, содержа ; щий инжекционно-полевой-транзй ор, нагрузочный резистор и последователь ную времязадаютую , резистдр которой соединен с шиной питания, а .конденсатор - с общей шиной, точка соединения резистора с конденсйтбрбМ подсоединена к базе инжекционно-поле вого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной 2 . Однако и этот генератйр имеет недостаточную стабильность периода колебаний. , : . .: - :. .- ,Целью изобретения яв Iяётc ст билизация периода колебаний релаксационн бго ген ер ат oga ttpa техйолргиче скйх разбросах парамет)дв элембитов, измен нЕГях напряжения питания, и температуры окрузкающей среды. . Для этогов релаксационный.гене- , ратор, содержавший йнжекциомно-поле- ; вой транзистор, йагрузочн ый/ резистор ипоследовательную времязадающую RC-цепь, резистор которой соединен с шиной питания, а|конденсатор - с общей шиной, -точка сбедйнения конденсатора с резис-гором п6дсс5единена к базе инжекционн«5-прлевЬго транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, введены .позвторитель, дифференциальный усИлйФёйЬ постоянйогЬ тока, .Два резистора, биполярный транзистор, полевой транзистор и делители, резистор одного плеча которого соёдийей с шиной питания, а йтороё плечо, состоящее из пбйледовательно соедйнеййыхрезйстс ра й диода, соединено с общей шийой, средняя точка делителя соединена с нейнёёрти эующим входом дифференциального усилителя, вы- ,

ход которого соединен с входом повторителя, выход которого соединен с затвором полевого TpaHSHCTOpii и через нагрузочный резистор - с коллектором инжекц«онно-полевого транзистора, инвертирующий вход дифференциального усилителя соединен с коллектором биполярного транзистора и истоком полевого транзистора, между затвором и истоксзм которого включен первый pe3Hctop,a cipK полевого транзистора соединен с базой биполярного транзистора,ёмиттё ЁЗКоторого через второй рге&истор подсоединен к общей шине, причём база биполярного транзистора, база инжека;ионно.-полевогр транзистору и канал полевого транзистора имеют один тип прс1водимости, а1фоме того, полевой транзистор, инжекционнр-прлебой транзистор.и диод выполнены на одной поЛупройодникрврй iiinacTiiHe. чертеже приведена электрическая принциг1иальная схемагёнератрра.. ; Релаксационный .гёнёрато :) содержит делитель на включенных последовательнорезисторах 1,2 и диоде 3, Дифференциальный усилитель 4, выход которогр соединен с, вхРдом повторителя 5, бипо гярный транзистор 6, полевРй тр анзистор 7f резисторы 8 и 9, последЬ15ател6ную времязадающую RC-цепь на резисторе 10 и конденсаторе 11, ин;жёкцйонно-полевой транзистор 12 и нагрузочный резистор| 13, при чей;йи и а ;питания соединена с общей шиной делитель, общая трчкарезисторов 1 и 2 которого средйнена снёйнвертирующим входом дифференциального усилитёля 4, инвертирующий вхоД крторогр :соединен с коллектором транзистора б и йс;тс5ком транзистора 7, стШ котрррг соединен с базой транзйбтора VT а затвор - через првТоритель 5 с шино питания, а через резисторы 8 и 13 соответственно с: коллектором транзистора б и коллектором, транзистора12, база которого; соединена через резистор 10 с шиной питания,- а через конденсатор 11 - с общей шиной, -соединенной с-эмиттером транзистора 12 непосредственно, а с эмиттером транзистора б через резистор 9. .

Устрдйство работает следующим, .образом. .: . :. . .

Меняющееся напряжение цсточника питания передается через деййтель и поступает на неинвертируемый вход дифференциального усилителя 4 и дале без изменения по амплитуде передается на его инвертирующий вход, суммируясь с падением напряжения на резисторе 8. В результате получается выходное напряжение повторителя 5 , Ц. р.авно

и Е-к + {1 - (1)

:где Е - напряжение источника питания

Кд- коэффициент деления делителя равный отношению величины сопротивления резистора 2 к сумме сопротивлений резисторов If 2; падение напряжения на диоде UQ- падение напряжения на резисторе 8, . Релаксационный генератор на транзисторе 12 с нагрузочным резистором 13 работает следующим образом. При подаче напряжения питания происходит заряд крнденсатора 11 через резистор

10до напряжения максимума, представляющего собой разность между напряжением и напряжением Cif сечки и о транзистрра 12,посЛе чего происходи вкл1б 1ениёТранзистора 12, и крнДенcaij op il разряжается через него до напряжения минимума, равного падению напряжения рткрытрго перехода база эйиттер. разряда конденсатора

11Тра:нзйст6р 12 выключается, и весб процесс повТоряется вновь. Период .крлебаний релаксационного генератора описывается выражением . .

Г -- ,

t RC tt

1-Кд

где R и с - сопротивление и емкрсть резистора 10 и конденсатора 11, и.з крторого следует, что период колебаййЙ определяется лишь времязадающей RC-цепочкой .,и коэффициентом деления

Целителя, который при однотипных резисторах 1 и 2 делителя сохраняет cJBoe значение при воздействии, всех дестабилизирующий : факторов.

Таким образом, вых одное напряжение Ц, изменяющееся по закону (1), компенсиРуёт влияние напряжений

гбтсечки; и минимума в транзисторе 12 при воздействии всех дестабилизирующих факторов на период колебаНИИ релаксационного генератора,

Фэрмула изобретения

1, Р елаксационный генератор, содержащий инжекционно-полеврй транзистор. Нагрузочный резистори последовательную времязадающую RC Цепь, резистсэр которой соединен с шиной питания, а конденсатор - с общей шиной, трчка. Соединения резистора с кондейсаторбм подсоединена к базе инжекционно-полевого транзистора, эмиттер крторого соединен с общей шиной, р тли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью стабилизации периода колебаний релаксационного Генератора при технологических разбросах парамеров элементов, изменениях напряжения питания и температуры окружающей среды, в Йего введены повторитель, дифференциальный усилитель постоян: ного тока, два резистора, биполярный транзистор, полевой транзистор и делитель, резистор одного плеча которого соединен с шиной питания, а второе плечо, состоящее из после довательно соединенных резистора и диода, соединено с общей шиной, средняя точка делителя соединена с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом повторителя, выход которого соединен с затвором полевого транзистора и через нагру зочный резистор - с коллектором инжекционно-полевого транзистора, инвертирующий вход дифференциальног усилителя соединен с коллектором биполярного транзистора и истоком полевого транзистора, мёеду затворо и jtcTOkoM которого включен первый резистор, а сток полевого транзисто соединен с базой биполярного транзистора, эмиттер которого через вто рой резистор подсоединен к общей шине. 2. Релаксационный генератор по , о тли ч ающий с я тем. что база бипол.ярного транзистора, база И1|жекционно-полевого транзисг тора и канаип пЬлевого транзистора имеют один тип ;нре1водимости. , 3. Релаксационный генератор по п.1, отличающийся тем, что полевой транзйстор, инжекционно-поЛеврй транзистор и диод выполнены на одной полупроводниковой пластине, ,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №488325, кл.-Н 03 К 3/335, 11.04.75. 2.Экспресс-информация Электроника , 197, № 15, с.8-10. Примечание: Признак, касающийся выполнения полевоготранзистора, инжекцйрннр,-: р оле-вого транзйетбра и диода на однрй полупроводниковой пластине является развивающим и ДОПОЛИшощим осно;вт:1е конструктивные признаки убтр ойства, вследствие чего он выделен-в третий пункт.