Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1980 года по МПК H03K4/08 

Изобретение относится к раднотехрике и может быть использовано Б устройствах автоматики. Известен генератор П-образного напряжения, содержащий интегратор, ключевой элемент, источник питания 1. Недостатком устройства является его низкая надежность в работе. Наиболее близким техническим решением является генератор пилообразного напряжения, содержащий источник питания, интегратор, ключевой элемент, резистор, диод 2. Недостатком устройства является его низкая надежность в работе. Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства. Поставленная цель достигается тем, что в генератор пилообразного напряжения, содержащий источник питания, интегратор, ключевой элемент, диод, резистор, диод включен между первым входом интегратора и общей шиной устройства, ключевой элемент подключен входом к шине источника питания, выходом через резистор - к второму входу интегратора, а управляющий вход ключевого элемента соединен с управляющим входом интегратора. На чертеже приведена схема устройства. Генератор пилообразного напряжения состоит из интегратора 1, ключевого элемента 2, резистора 3, диода 4, интегратор включает в себя переменный резистор 5, резистор б, операционный усилитель 7, конденсатор 8 и диод 9. Положительное напряжение прямоугольной формы с короткими паузами поступает на вход интегратора I и ключевого элемента 2. В момент изменения входного напряжения от положительного уровня до нуля вход интегратора оказывается подключенным к нулевому потенциалу. Ключевой элемент 2 под воздействием нулевого потенциала переключается и соединяет вход второго усилительного каскада операционного усилителя 7 через резистор 3 с положительным источником + Е„. На выходе операционного усилителя 7 мгновенно появляется положительное напряжение, примерно равное -f En, потому что в начальный момент ток заряда конденсатора 8 больший, большой и входной ток усилителя 7 (конденсатор 8 заряжается по цепи: выход усилителя 7, конденсатор 8, диод 4, на общую шину), вследствие чего входной транзистор первого

усилительного каскада операционного усилителя 7 входит в насыщение и сигнал с этого входа через открытый базоколлекторный период транзистора будет попадать на вход второго усилительного каскада. В результате этого инвертирующий вход операционного усилителя 7 также станет неинвертирующим, отрицательная обратная связь станет положительной {триггерный эффект), что способствует быстрому нарастанию положительного напряжения на выходе операционного усилителя 7 и ускоряет заряд конденсатора 8. Сигнал, поступающий через ключевой элемент 2 и резистор 3, также удерживает входной транзистор второго каскада операционного усилителя 7 в насыщении. К моменту перехода напряжения на входе генератора с нулевого потенциала к положительному конденсатор 8 заряжен до напряжения + операционного усилителя 7, примерно равного + Е„, входной ток усилителя 7 равен нулю и положительная связь через первый входной каскад размыкается. При появлении на входе генератора пилообразного напряжения положительного сигнала ключевой элемент 2 размыкается, отключая при этом источник положительного напряжения + Ещ, от входа второго усилительного каскада операционного усилителя 7.

Начинается переходной процесс Интегрирования с постоянной интегрирования, равной т RfiCg.

Напряжение на выходе операционного усилителя 7 изменяется по закону ивых t , где Uex - положительное напряжение, снимаемое с движка переменного резистора 5; t - вре.мя интегрирования.

При появлении на входе генератора пилообразного напряжения нулевого потенциала ключевой элемент 2 вновь через резистор 3 взводит операционный усилитель 7. Затем процесс периодически повторяется с частотой входного сигнала. На выходе

усилителя 7 получают пилообразное напряжение. Наклон пилообразного напряжения регулируется переменным резнсторои 5.

Предлагаемая схема генератора пилообразного напряжения позволяет повысить

надежность в работе и уменьшения времени восстановления, так как в момент восстановления генератора пилообразного напряжения отрицательная обратная связь отсутствует, а положительпая связь, возникающая вследствие больщого входного тока в начальный момент восстановления, и подача сигнала восстановления на второй усилительный каскад операционного усилителя способствует быстрому нарастанию выходного напряжения усилителя. Время восстановления

не зависит от сопротивления ключевого элемента.

Формула изобретения

Генератор пилообразного напряжения, содержащий источник питания, интегратор, ключевой элемент, резистор и диод, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности в работе, диод включен между

первым входом интегратора и общей щиной устройства, ключевой элемент подключен входом к шине источника питания, выходом через резистор - к второму входу интегратора, а управляющий вход ключевого элемента соединен с управляющим входом

интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Марще Ж. Операционные усилители

И ИХ применение. Л., «Энергия, 1974, с. 77, р. 5-38.

2.Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред. Дж. Грэма. , «Мир, 1974, ф. 1.10, с. 442 (прототип).