Формирователь импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K5/01 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и автоматике и может быть использовано в медицинской технике, в частности в системах автоматического успокоения усилителей биопотенцисшов. Известен формирователь импульсов, содержащий операционный усилитель, в цепь положительной обратной связи которого включен конденсатор для формирования импульса тревоги заданной длительности при повьшении входным напряжением зещанного порога срабатывания l . Однако это устройство срабатывает при .превышении входным сигнгшом поро га только одной полярности и имеет определенную зону нечувствительности после того, как сформирован импульс тревоги. Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является формирователь импульсов, содержащий операционный уси литель, четыре резистора и два диода катод первого диода соединен с анодо второго диода и со входом формирователя, анод первого диода через первы резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, межд которым и общей шиной включен второй резистор, третий рюзистор включен между катодом .второго диода и неинвертирующим входом операционного усилителя, который через четвертый резистор соединен с источником отрицательного напряжения t. Однако известный формирователь не имеет возможности формировать импульс тревоги заданной длительности при превьлиении одного из порогов срабатывания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей формирователя. Это достигается тем,, что в формирователь импульсов, содержащий операционныЯ усилитель, четыре резистора и два диода, катод первого диода соединен с анодом второго диода и со входом формирователя, анод первого диода через первый резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, между которым и общей шиной включен второй резистор, третий резистор включен между катодом второго диода и неинвертирующим входом операционного усилителя, который четвертый резистор соединен с источником отрицательного напряжения. введены конденсатор и два дополнительных диода, катод первого дополнительного диода подключен к неинве тирующему входу операционного усили теля, выход которого соединен с пер вым выводом конденсатора, второй вы вод конденсатора подключен к аноду первого дополнительного диода и к ка тоду второго дополнительного диода, анод которого соединен с общей шиной На чертеже дана принципиальная электрическая схема формирователя им йульсов. Устройство формирования импульса тревоги содержит компаратор., состоя щий из операционного усилителя 1, диодов 2 и 3, резисторов 4 и 5, кото рые совместно с диодами 6 и 7 опреде ляют отрицательный порог срабатывания компаратора, резисторов 8 и 9, которые совместно с источником питания 10 определяют положительный поро срабатывания, времязадакнцего конденсатора 11. Устройство работает следующим образом. Если напряжение на входе устройства находится в пределах, не превышающих пороги срабатывания компарато ра, на выходе операционного усилителя устанавливается отрицательный уро вень напряжения, равный уровню ограничения операционного усилителя. Это обеспечивается расчетом входных цепей компаратора, а именно резисторов 4, 5 и 9, 8 таким образом, что на неинвертирующем входе операционно го усилителя 1 поддерживается более отрицательный потенциал, чем на инвертиру1сяцем входе. Диоды 6 и 7 откры ты. Времязадающий конденсатор 11 заряжен до отрицательного напряжения на выходе операционного усилителя 1 через диод 7 и выходное сопротивление операционного усилителя. Рассмотрим работу схемы при превышении входным напряжением положительного порога срабатывания компаратора, величина которого определяется выражением Е- - и. где и - величина положительного порога срабатывания компаратора ; Е - величина отрицательного источника напряжения 10 R ,Rq - сопротивления резисторов 8 и 9; и - напряжение на диоде 3. При достижении напряжения на вход устройства величины пой+ превышении ее диод 2 закрывается, а потенциал на неинвертирукядем входе операционного усилителя начинает превышат ютенциал на инвертирующем входе. На выходе операционного усилителя 1 устанавливается положительный потенциал, равный порогу ограничения операционного усилителя, диод 7 закрывается. Времязадающий конденсатор 11 начинает перезаряжаться через открытый диод 6, резистор 9, внутреннее сопротивление источника напряжения 10, выходное сопротивление операционного усилителя, поддерживая на неинвертирующем входе операционного усилителя положительный потенциал. Напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 1 изменяется по экспоненциальному закону H( где и„ - напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя; и - величина отрицательного порога срабатывания компарато ра; L - время задержки, определяемое величиной емкости конденсатора 11 и сопротивлением резистора 9 и равное t ii- достижении потенциалом неинвертирующего входа уровня потенциала инвертирующего входа компаратор срабатывает, и схема вернется в исходное состояние. Таким образом на выходе устройства сформируется импульс сигнала тревоги згщанной длительности. 9 Аналогичный процесс происходит при превышении напряжения на входе устройства отрицательного порога срабатывания компаратора, определяемого величиной ил,+ (л + Ux,)(l + и - величина отрицатель ° кого порога срабатывания компаратора; и ,и. ,U. - напряжения на открыА7 дь Д.7 диодах 2,6 и 7; R,Rg - сопротивления резисторов 4 и 5. Диод 6 служит для исключения возможности заряда времязадающего коненсатора входным напряжением положительной полярности. Устройство может быть использовано в системгис автоматического успокоения биоусилителей, в частности в унифицированном биоусилителе ЭКГ. Применение предлагаемого устройства позволит упростить схемы автоматического успокоения, повысить их наежность, упростить настройку усилителей биотенцисшов в целом. Формула изобретения Формирователь импульсов, содержаий операционный усилитель, четыре резистора и два диода, катод первого диода соединен с анодом второго диода и со входом формирователя, анод перво го диода через первый резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, между которым и общей шиной включен второй резистор, третий резистор включен между катодом второго диода и неинвертируюсцим входом операционного усилителя, который через четвертый резистор соединеи с источником отрицательного напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей.в него введены конденсатор и два дополнительных диода, катод первого дополнительного

tut диода подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединен с первым выводом конденсатора, второй вывод конденсатора подключен к аноду первого дополнительного диода и к катоду второго дополнительного диода, анод которого соединен с общей шиной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Проектирование ргщиозлектронных устройств на интегральных микросхемах. -М. , Советское радио, 1976, с. 153, рис. 4.21. 2.Электроника, 1974, 23, с. 76 (прототип).