Генератор импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K3/28 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники в качестве задающего генератора импульсов низкой час.тоты.

Известен генератор прямоугольных импульсов, содержащий времязадающйй RC-MOCT, операционный усилитель, входы которого подключены к выходной диагокали моста, а выход усилителя подключен к входной диагонали моста 1.

Недостатком устройства являются ограниченные возможности при генерации низких частот, связанные с больши ли габаритами конденсатора времязадающего моста.

Известен генератор импульсов низт кой частоты, содержащий интегрирующую цепь, два операционных усилителя с соединенными вместе инверсными входами и резистивный делитель напряжения, включенный между выходом первого усилителя и общей шиной, подключенной своим выходом к неинвертирующему входу этого же усилителя. Интегрирующая цепь своим выходом подключена к инвертирующим входам обоих усилителей, резистор интегрирующей

цепи соединен с выходом первого усилителя, конденсатор - с выходом второго, а неинвертирующий вход второго усилителя подключен к общей шине 2.

Недостатком этого устройства являются ограниченные возможности при генерации низких частот. Период повторения импульсов известного генератора прямопропорционален постоянной времени интегрирукнцей цепи ТякКС. Для уменьшения частоты (увеличения периода) следования импульсов необходимо увеличивать постоянную времени 5 интегрирующей цепи. Увеличение сопротивления резистора ограничено сверху входным сопротивлением операционного усилителя, а увеличение емкости кон.денсатора ограничено габаритами генератора.

Цель изобретения - снижение частоты генерации и уменьшение габаритов генератора.

Для достижения указанной цели в генераторимпульсов, содержащий два операционных усилителя, интегрирующую цепь, резисторный делитель напряжения , в котором инвертирующие входы

операционных усилителей соединены, реэисторный делитель Ч1апряжения включен между выходом первого операционного усилителя и общей шиной, а средняя точка резисторного делителя напряжения подключена к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, введен дополнительный резисторный делитель напряжения, выход второго операционного усилителя соединен с инвертирующими входами усилителей, неинвертирующий вход второго операционного усилителя через конденсатор интегрирующей цепи соединен с общей шиной, а через резистор этой цепи подключен к средней точке дополнительного резисторного делителя, выводы которого соответственно подключены к выходам операционных усилителей.

Благодаря такому включению достигается снижение генерируемой частоты за счет увеличения постоянной времени перезаряда интегрирующего конденсатора в число раз, определяемое ртношением сопротивлений резисторов дополнительного делителя напряжения, что позволяет также иепользовать времязадающий конденсатор с уменьшенными габаритами, что уменьшает габариты генератора в целом.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства

Генератор импульсов содержит первый операционный усилитель 1, второй операционный усилитель 2, интегрирующую цепь 3, резистивный делитель 4 напряжения, дополнительный делитель 5 напряжения на резисторах б и 7

Инвертирующие входы обоих усилителей соединены и подключены к выходу второго усилителя 2. Делитель 4 напряжения включен между выходом первого усилителя 1 и общей шиной, средняя точка делителя подключена к неинвертирующему входу первого усилителя 1, Дополйительный делитель 5 напр 1жения включен между выходами усилителей. Неинвертирующий вход второго усилителя 2 через конденсатор интегрирующей цепи 3 подключен к общей шине и через резистор этой цепи к средней точке дополнительного делителя 5.

Генератор импульсов работает следующим образ-ом.

После подачи напряжения питания положительная обратная связь с выхода усилителя 1 на его неинвертирующий вход через делитель 4 напряжения вводит операционный усилитель 1 в насыщение с положительным напряжением на выходе. Если выполнить условие где R|j, Rj .- сопротивление резисторов 6 и 7; выходное сопротивление усилителя 2; R - сопротивление резистора интегрирующей цепи 3, то напряжение на конденсаторе интегрирующей цепи 3 будет нарастать по экспоненте с постоянной времени, равной RC-() Из-за наличия отрицательной обратной связи в усилителе 2 напряжение на его выходе повторяет напряжение на интегрирующем конденсаторе и подается на инвертируюпщй вход усилителя 2. При достижении равенства напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входах усилителя 1 он переключится из состояния насыщения с положительным напряжением на выходе в состояние насыщения с отрицательным напряжением на выходе, начинается перезаряд интегрирующего конденсатора. При равенстве напряжений на входах усилителя 1 произойдет обратное переключение схемы. Далее процессы в схеме повторяются, при этом период колебаний генератора будет равен ()

Если , тогда Rj/R и период колебаний у предлагаемого генёра5 тора в RS/R раз больше, чем у известного Ts:KRCR /R/.

Формула изобретения

Генератор импульсов, содержащий два операционных усилителя, интегрирующую цепь, резисторный делитель напряжения, в котором инвертирующие входы операционных усилителей соединены, резисторный делитель напряжения включен между выходом первого операционного усилителя и общей шиной, а средняя точка резисторного делителя напряжения подключена к неинвертиру0 ющему входу первого операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью снижения частоты генерации и уменьшения габаритов, в него введен дополнительный резистор5 ный делитель напряжения, выход второго операционного усилителя соединен с инвертирующими входами усилителей, неинвертирующий вход второго операционного усилителя ч.ерез конденсатор

Q интегрирующей цепи соединен с общей шиной, а через резистор этой цепи подключен к средней точке дополнительного резисторного делители, выводы которого соответственно подключены к выходам операционных усилителей.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 369679, кл. Н 03 К 3/02 1971. 0 2. Авторское свидетельство СССР 659009, кл. Н 03 К 3/28, 1975 (прототип) .,