Генератор импульсов с регулируемой скважностью Советский патент 1980 года по МПК H03K3/02 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ С РЕГУЛИРУЕМОЙ СКВАЖНОСТЬЮ

I

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в различных узлах радиоэлектронной аппаратуры, где необходимо получение импульсов с регулируемой скважностью при постоянной частоте их следования.

Известен генератор импульсов, содержащий полупроводниковый транзистор, времязадающую RC-цепочку, импульсный трансформатор, переменный резистор 1.

Недостатками его является невысокая стабильность частоты генерируемых импульсов, зависимость частоты следования импульсов от скважности, а также недостаточные пределы регулировки скважности.

Известен генератор, содержащий полупроводниковый транзистор, времязадающую RC-цепочку, логические элементы НЕ, включенные последовательно, полупроводниковые диоды, и делитель из сопротивлений 2.

Недостатком этого генератора является невысокая стабильность его частоты и скважности генерируемых импульсов при изменении напряжения источника питания и недостаточные пределы регулировки скважности.

Целью изобретения является расширение диапазона регулировки скважности и повышение стабильности частоты генерируемых импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем транзистор, коллектор которого подключен к входу трех последовательно соединенных инверторов, конденсатор, диод, анод которого соединен с выходо.м второго инвертора , потенциометр, один из двух неподвижных контактов 10 которого подключен к базе транзистора, второй неподвижный контакт потенциометра соединен с катодом диода, конденсатор включен между выходом первого инвертора и подвижным контактом потенциометра, а эмиттер транзистора заземлен.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема генератора импульсов.

Генератор импульсов содержит транзистор 1, первый, второй и третий инверторы НЕ 2, 3 и 4,конденсатор 5, потенциометр 6, диод 7 причем, коллектор транзистора подключен к входу последовательно соединенных инверторов, конденсатор - между подвижным контактом потенциометра и выходом первого инвертора, один конец потенциометра соединен с базой транзистора, второй - с катодом диода, анод которого соединен с выходом второго инвертора, а эмиттер транзистора заземлен. Выходом устройства является выход инвертора 4. Транзистор служит усилительным элементом, кроме того он согласует выходное сопротивление времязадающей RC-цепочки с входным сопротивлением инвертора. Каждый инвертор устанавливает на своем выходе логический «О при наличии на его входе логической «1 и наоборот - логическую «1 при наличии на входе логического нуля. Диод служит для разделения цепей заряда и разряда конденсатора. Конденсатор играет роль накопителя электрической энергии и вместе с потенциометром определяет частоту следования импульсов. Генератор работает следующим образом. В исходном состоянии конденсатор разряжен и на базе транзистора - нулевой потенциал (транзистор заперт) поэтому на выходе инвертора 2 устанавливается низкий потенциал, соответствующий уровню логического «О, а на выходе инвертора 3 - высокий потенциал, соответствующий уровню логической «1. На выходе устройства в целом будет соответственно логический «О. Заряд конденсатора происходит по цепи: нижняя обкладка конденсатора 5 - выход инвертора 2 - минус источника питания - плюс источника питания - выход инвертоpa 3 - диод 7 - правое плечо потенциометра 6 - верхняя обкладка конденсатора 5. В определенный момент времени, по мере заряда конденсатора, уровень напряжения на базе транзистора достигнет порогового значения отпирания транзистора, в результате чего сопротивление перехода коллекторэмиттер транзистора резко уменьшится, что приведет к появлению на входе инвертора 2 уровня напряжения соответствующего уровню логического «О, а на его выходе логической «1. На выходе инвертора 3 установится соответственно логический «О, а на выходе устройства в целом логическая «Ь так как к аноду диода по отношению к катоду будет приложено отрицательное напряжение, то диод окажется запертым. В результате лавинообразного процесса транзистор полностью отопрется, величина уровня логической «1 на выходе инвертора 2 достигнет максимального значения, начнется перезаряд конденсатора 5 по цепи: верхняя обкладка конденсатора - левое плечо потенциометра 6 - переход база-эмиттер транзистора 1 - минус источника питания - плюс источника питания - выход инвертора 2 - нижняя обкладка конденсатора. Транзистор отперт зарядным током конденсатора. По мере заряда конденсатора его зарядный ток уменьшается, т. е. уменьшается ток в базе транзистора 1. Когда конденсатор полностью зарядится, ток прекратится и транзистор запрется. На выходе инвертора 2 появится логический «0 опять начнется процесс перезаряда конденсатора 5. Вследствие того, что при перезаряде напряжение на конденсаторе стремится к напряжению источника питания (в известном генераторе конденсатор разряжается и напряжение стремится к нулю), увеличивается стабильность частоты и скважности импульсов. Кроме того, за счет увеличения разности напряжений на конденсаторе увеличивается ток перезаряда конденсатора и появляется возможность увеличить пределы регулировки скважности при высокой стабильности частоты и скважности. Предлагаемый генератор по сравнению с известными обладает повышенной стабильностью частоты генерируемых колебаний; в нем расщирен диапазон регулировки скважности; упрощена схема в результате исключения двух резисторов и полупроводникового диода; увеличена надежность за счет уменьшения числа элементов входящих в устройство. Формула изобретения Генератор импульсов с регулируемой скважностью, содержащий транзистор, коллектор которого подключен к входу трех последовательно соединенных инверторов, конденсатор, диод, анод которого соединен с выходом второго инвертора, потенциомет)один из двух неподвижных контактов которого подключен к базе транзистора, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона регулировки скважности и повыщения стабильности частоты генерируемых импульсов, второй неподвижный контакт потенциометра соединен с катодом диода, конденсатор включен между выходом первого инвертора и подвижным контактом потенциометра, а эмиттер транзистора заземлен. Источники информации, принятые во внимание при- экспертизе 1.Ицхокки Я. С. Овчинников И. И. Импульсные и цифровые устройства, М., «Советское радио, с. 341. 2.«Радио, М., 1978, № 2 с. 60 (прототип) .

61