Релаксационный генератор прямоугольных импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K3/335 

в формирователе тлпульсов малое время нарастания достигается лавинным транзистором, обеспечивающим прохожде ние тока в .нагрузке, пока не вклюяится обычный транзистор. Длительность импульса определяется зарядом конденсато ра, включенного в цепь эмиттера лавинного транзистора, до напряжения управле ния, при котором лавинный транз истор выключается. При этом управЛ1пощее напряжение отпирающей полярности подается на базу лавинного транзистора через диод в обратном направлении. Благодаря этому при достижении на конденсаторе управляющего нагфяи ёния происходит самовыключение лавинного транзистора. Устойчивость последнего поддерживается дополнительным конденсатором, включенным между коллектором и эмиттером лавинного транзистора. Прекращение отш раюшего тока в цепи базы обычного транзистора .происходит независимо от величины тока ко тёктора, поэтому длительность импульса в нагрузке не зависит от ее величины. На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 - график, поясняющий его работу. Релаксационный генератор прямоугюль ных импульсов содержит лавинный транзистор 1 с резистором 2 в цепи базы диодом 3 и зарядным резистором 4 в цепи коллектора и разрядным резистором 5 в цепи эмиттера. Параллельно ему включен дополнительный конденсатор 6. Накопительный конденсатор 7 подключен через резистор 8 к общей шине устройс и коллектору транзистора I. Напряжение управляющее длительностью :1шпульса: подается от источника 9 Un и подклю чается к базе лав1шного транзистора че рез диод 10. Эмиттер лавинного транзи стора подключен через конденсатор 11 к базе транзистора 12, образующего с эл лентами базовогч смещения 13, 14 и 15 транзисторный ключ по схеме с общим эмиттером. Резистор (нагрузка) 16 подключается к коллектору транзистора 12 через конденсаторы 17. Питание коллекторных цепей транзисторов , ос: ествляется от источника 18 питани Uf, запуск устройства в ждущем режик е происходит через разделительный конденса бр 19. Устройство работает следующим образом (оно может работать в автоколебательном и ждушем режимах, что обес 94 печивается выбором исходной рабочей точки транзистора I). Ждущий режим. В исходном состоянии конденсаторы 6 и 7 заряжены до напряжения UQ близкого к напряжению пробоя коллекторного перехода при обрЫве эмиттера U ц .Кон денсатор 11 практически разряжен. Диод 10 закрыт. С приходом отпираюшего импульса .лавинный транзистор 1 включается, через него разряжаются конденсаторы 7 и 6, причем разрядный ток конденсатора 7 образует отпирающий базовый ток транзистора 12. В процессе разряда С у происходит заряд конденсатора 41. Конденсатор 6 (его величина выбирае1х:я много меньще конденсатора 7) способствует быстрому включению ;лавинного транзистора и спаду напряжения на нем до нуля на ; этапе формирования фронта. Благодаря этому ток нагрузки на этапе нарастания протекает по цепи: резистор 16, конденсатор 17, диод 3, транзистор 1,.конденсатор 11 и эмиттерный переход транзистора 12. Заметим, что спад напряжения до нуля на лавинном транзисторе, происходит в случае, если разрядный ток конденсатора 6 много больще тока нагрузки и разрядного тока конденсатора 7. После включения Tj 1 и входа его внасыщение, диод 3 оказывается закрытым. Ток нагрузки протекает через транзистор 12. Насьш1енное состояние поспецнего поддерживается разрядным током конденсатора 7. При этом напряжение на С д увеличивается и, как только достигает значения напряжения источника g управляющего напряжения, Uп.. эмит p.. переход лавинного транзистора оказывается смещенньш в обратном направлении. Б случае отсутствия конденсатора 6 устройство не работоспособно (см.фиг.2). Действительно, по мере уменьщения отП1фающего .ск ещешш на эмиттерном переходе лавинного транзистора S -образная вольт-амперная характеристика меняет свое положение от кривой А к кривой Б. В последнем случае динамическая линия нагрузки l/Rg оказывается касательной к $ -образной вопьтамперной характеристике и транзистор должен выключиться. Рабочая точка 1 при этом перемещается вниз. Однако одновременно с этим происходит раз ряд конденсатора 11 через резистор 5 57 и эмиттерный переход Т, S-образная вольг-амперная характеристюса может занять положение В, а рабочая точка- положение 2 , что соответствует отрицательному участку вольт-амперной характеристики. Транзистор вновь включает ся, и S юбразная вольт-амперная характеристика перемещается в положение Б, Далее процессы в устройстве пов ,торяются, т.е. возникают высокочастотны колебания, частота которых определяется паразитными реакт1шностями устройства. Устройство в этом случае не работоспособно. При включении конденсатора 6 характер движения рабочей точки изменяется. Действительно, хотя S -образная вольт-амперная характеристика и занимает положение В, рабочая точка I, благодаря емкости С g, проходит, минуя отрицательный участок, в точку З, где транзистор имеет высокое (положительное) сопротивление. Таким образом, для работы данного генератора наличие конденсатора 6 приноипиально необходимо. Изменяя величину 25

напряжения источника 9 питания можно изменять время прохождения тока через конденсатор и, следовательно, время открытого состояния транзистора 12. Выключение последнего, как видйб, из рассмотрения работы устройства, не зависит от величины сопротивления нагрузки. Длительность импульса можно регулировать также резистором Rg , конденсаторами 7 и 11.

В автоколебательном режиме устройicTBo работает так же, как и в ждущем. 1 Включение .лавинного транзистора проуправляющего напрямсшия через разделительный диод в обратном направлешш

подсоединена к базе лавинного транзистора, между коллектором и эмиттером которого включен конденсатор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Слуцкий Э. Г. Схемы тиристоркотранзисторных мультивибраторов. Сборник Полупроводниковые приборы и их применение, под ред. Федотова Я. А., 1968, № 19, с 114 (протот1ш). 9 исходит за счэт внутренних процессов. Практически это достигается yaeninceндем напряжения источника 18 питания ;с-.и п . JФopмyлa изобретения Релаксацкоиный генератор прямоугольных импульсов, содержащий шину, управляющего напряжения, релаксатор на лавинном транзисторе с разрядным резистором в цепи эмиттера, накопительным конденсатором, диодом и зарядным резистором в цепи коллектора, транзисторный ключ, включенный по схеме -с обШИМ эмиттером, выход которого ПОДКЛ 0чен к общей точке зарядного резистора и диода, а вход - через конденсатор к эмиттеру лав1ганого транзистора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длительности фронта генерируемых импульсов, обеспечения плавной электрической регулировки их длительностн и упрстетш, шина источшгка