Генератор импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K3/335 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобрететле относится к импупьсн технике и применяется как источник пилообразного напряжения и коротких импупьсов одной частоты следования. Известны генераторы импульсов и п лообрааного напряжения, содержащие поспедоватепьную RC-цепь, включенную между шинами питания, детштель питающего напряжения и пороговый эп&лепт, однопереходноЯ транзистор, включенный между выходом цепи и делителем, причем свобоо ной базой транзистор подключен к соответствующей шине питания через нагруэку Ш. Однако для снятия пилообразного напряжения с конденсатора необходимо уст ройство с большим входным сопротивлени ем, т, е, устройство требует согласовани при низкоомной нагрузке с выходом RCцепи, а эначит приводит к усложнению схемы, Недостатком этих генераторов яв7таeIv ся также ограничение частоты колебаний в сторону низких частот, так как величина сопротивления зарядного резистора RCцепи ограничивается не только током утечки конденсатора, но и током включ&ния, идущим между базами однопереходного транзистора ивходнык током нагрузки, по-рребляющей пилообразное напряжение. Известен также генератор импульсов, содержащий эмиттерный повторитель на транзисторе с первой нагрузкой в цепи эмиттера, управляющим элекрродом подключенный к выходу RC-ueпи, пороговый элемент, например динистор, включенный последовательно с тиристором и второй нагрузкой, резисторы, диоды и транзистор, обеспечивающие прерывание генерашга при подаче управляющего напряжения на базу транзистора ра И. Однако этот генератор имеет ограниченный диапазон генерации в сторону низших ч о: тот. Цель изобретения - расширение диапазона генерации в сторону низших частот. Для достижения указанной цели в генератор 1 МпупьсоБ, содержащий истоковый поБТОритепь на полевом транзисторе с времязадающей RC-цепью, включенной параллепько нагрузке в цепи истока, .а выходом подключенной к ynpaBnHroraoviy электроду транзистора, порогОвый элемент например динистор, подключенный катодом к отрицательной шине питания, введены диод и резистор, одним вьшодом подклк ченные ко входу порогового элемента, а вторым - к уцравляющему электроду транзистора и -к его истоку соответственно. На чертеже представлена принципиальная схема генератора. Полевой транзистор 1 включен между ш нами питании через нагрузку 2, истоком к наг рузке, стоком к полюсу. Затвор транзисто ра непосредственно подключен к конденсатору 3, через резистор 4 - к собственному истоку, а через диод 5 - к аноду динистора 6, который катодом подключен к отрицательной шине питания через нагрузку 7, а анодом через резистор 8 к истоку полевого транзистора. Уд (пипообразное напряжение) снимается с нагрузки 2, а УЗ. (импульсное напряжение) снимается с нагрузки 7. При подаче напряжения питания полярностью, указанной на чертеже, на нагрузке 2 присутствует небольшой потенциал, равный напряжению отсечки транзистора 1 iКонденсатор 3 начинает заряжаться через резистор 4 этим напряжением. Потенциал на затворе транзистора 1 повышае-гся, повышается и напряжение на нагрузке 2, а разность напряжений на нагрузке 2 и на конденсаторе 3 остается .пос- ; тоянной, т. е. ток заряда конденсатора не меняется, чем и обеспечивается линейность и . На динисторе б напряжение также возрастает и по величине равно О Так как Uy больше, чем напряжение на конденсаторе 3, то диод 5 -находится в обратном включении под разностью этих напряжений. При увеличении на нагрузке 2 напряжения до уровня пробоя динистора 6 последний пробивается, напряжение на его аноде понижается и конденсатор 3 начинает разряжаться через диод 5, динистор 6 и нагрузку 7. Напряжение U д резко спадает. На нагрузке 7 снимается импульс, длительность которого равна постоянной разряда конденсатора, определяемой емкостью конденсатора и сопротив |ленииу( цепи разряда. После этого процес повторяется, так как динистор гаснет. Ре зистор 8 выбирают таким образом, чтобы он обеспечил ток включения динистора 6 (т, е. этот резистор нельзя брать очень большим по сопротивлению, выбирают его из условия включения динистора, и напряжение на нем не должно падать больше, чем на резистора 4. Вместо динистора можно установить двухбазовый диод (однопереходный транзистор), подключат его эмиттер к общей точке резистора 8 и диода 5. Частоту регулируют измерением сопротивления резистора 4. Если необходимо управлять генерацией генератора, то это осуществляют несколькими путями, более простыми по сравнению с известными. Например, если необходимо, чтобы на нагрузке 2 сохранилось и , а генерация отсутствовала, то можно включить тиристор, анодом к нагрузке 7, а катодом - к отрицательному полюсу источника. Подачей положительного напряжения на управляющий электрод тиристора обеспечивается генерация, т. к. тиристор будет всегда открыт. При отсутствии управляющего напряжения на тиристоре он будет закрыт и генерация прекращается. Если необходимо исключить генерацию на нагрузке 2, а на нагрузке 7 оставить, то между нагрузкой 2 и отрицательным полюсом источника можно включить транзистор, например прямой проводимости. При включении транзистора по нагрузке проходит ток пилообразного напряжения, при выключении ток очень незначительный, а и. присутствует полностью. При выключении транзистора в одну из шин питания обеспечивается полное прекращение генерации и токов в обеих нагрузках. Таким образом видно, что через резистор 4 идут только два тока - ток заряда конденсатора и ток утечки конденсатора. Кондеясатор еще подзаряжается обратным током диода, который очень незначителен, так как мало обратное напряжение, и который может компенсировать ток утечки конденсатора. Т. е. предлагаемый генератор обеспечивает формирование сигналов с очень низкой частотой, зависимой практически от номиналов конденсатора 3 .. , р&зистора 4, в отличие от известного, где резистор зар5ща конденсатора ограничива ется током утечки конденсатора, током включения динистора 6 и базовым током транзистора. Естественно, что в известном генераторе ток заряда не может быть меньше суммы токов включения динистора, тока утечки и тока базы транзистора, в противном случае конденсатор не заря;жается, т. е. налицо ограничение выбора резистора в цепи заряда конденсатора. Увеличение емкости конденсатора, также ведет к снижэнию величины резистора, так как у конденсатора с большей емкостью больший ток утечки. Предлагаемый генератор, имея линей ное пилообразное напряжение на нагрузке 2 и импульсное - на нагрузке 7, обеспечивает значительное расширение частотного диапазона в сторону низших частот за счет введения новых элементов и изм нения связей. Нагрузка 7 может быть исключена из генератора и его работоспособность от этого не ухудшится { и в извecтнo f при отсутствии тиристора - ухудшится). Кроме того, включение ключа, обеспе чивающего прекращение генерации между нагрузками и отрицательной шиной, обеспечивает уменьшение постоянной составляющей, проходящей по этим нагрузкам в этом режиме, а то что он состоит из одного элемента, упрощает ск&лу управления генерацией (на чертеже этот момент не показан, так как его включение не однозначно). Формула изобретения Генератор импульсов, содержащий истоковый повторитель на полевом транзисторе с времязадающей RC-цепью, включенной параллельно нагрузке в цепи истока, а выходом подключенной к управляющему электроду транзистора,пороговый элемент, динистор, подключенный катодом к отрицательной шине питания, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона генерации в сторону низших частот, в него введены диод и р&зистор, одним выводом подключенные ко входу порогового , а вторым к управляющему электроду транзистора и к его истоку соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3887884, кл. Н ОЗ К 21/48, 197О. 2.Авторское свидетельство СССР № 497721, кл. Н 03 К 4/50, 18.10.72.

2 ,.xVl