Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1981 года по МПК H03K4/501 

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовало в качестве рецизионного генератора пилообразного напряжения.

Известен фантастрон, состоящий из интегратора Мюллера, выполненного на двух транзисторах, база одного из которых через времязадающую цепь из конденсатора и резистора связана с выходом интегратора и источником питания, ключевого транзистора, коллектор которого соединен через .резистор с источником питания и через переходную цепь с базой соответствующего транзистора генератора, Э миттер соединен с эмиттером второго транзистора интегратора, а баз соединена с источником смещения LlJ.

Однако устройство имеет низкую линейность генерируемого напряжения и болышое время восстановления.

Известен также фантастрон с коллекторной связью, содержащий интегратор, состоящий из трех последовательно вклк ченнт.1Х транзисторов, трет1гй из которых

другой структуры и служит в качестве нагрузки, и времязадающей цепи из конденсатора и резистора, ключевой транзис тор, база которого подключена к источнику смещения, коллектор соединен через резистор с источником питания и через переходную цепь с базой второго транзистора интегратора, а эмиттер соединен с эмиттером второго транзистора интегратора. База нагрузочного транзистора связана через резистор с общей шиной, а через диод - с источником питания, при этом анод диода соединен с базой упомянутого транзистора. Интегратор выполнен в виде генератора пилообразного напряжения с отрицательной обратной связью. При этом наибольщая глубина ее, а следовательно, наибольшая линейность,получается только в том случае, если коллекторный ток второго транзистора интегратора полностью щэотекает через времязадающую цепь, т.е. когда эквивалентное сопротивление нагрузки велико Г23. 38 Недостатком устройства является то, что ток базы нагрузочного транзистора Пп ааф1гксирован, следовательно, коллекторный ток второго транзистора интегратора при прямом ходе равен t..,-fb oSp.cb. йн.нагр. где fx, - коэффициент усиления по току нагрузочного транзистора; g „ - часть коллекторного тока вто рого транзистора интегратора создающая на резисторе времязадающей .цепи напряже ние отрицательной обратной связи; Г1 - ток, протекающий по цепи внеш йм.испгр, ней нагрузки. Наличие первого и третьего составляю щих коллекторного тока второго транзистора интегратора резко снижает линейность выходного сигнала. При этом, чем меньше Зл, тем больше время востановления, так как зарядный ток времязадающего конденсатора gjp/s fb-3(у, Цель изобретения - повышение линейности генер)гфуемого напряжения и уменьшен,ие времени восстановления устройства Указанная цель достигается тем, что в генераторе, содержащем интегратор Мюллера, состоящий из трех последовательно включенных транзисторов и времязадающей цепи -ИЗ конденсатора и резис тора, ключевой транзистор, база которого подключена к источнику смещения, коллек тор соединен через резистор с источнико питания и через переходную цепь с базой второго транзистора интегратора Мюллер эмиттер соединен с эмиттером второго транзистора интегратора Мюллера, введен дополнительный резистивный делитель напряжения, включенный между исто ником питания и коллектором ключевого транзистора, средняя точка которого подключена к базе нагрузочного транзистора На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит интегратор Мюллера, состоящий из трех транзисторов 1-3, времязадающей цепи из конденсатор 4 и резистора 5, ключевой транзистор 6 база которого подключена к источнику 7смещения, коллектор через резистор 8связан с источ шком питания, а через переходную цепь 9 с базой транзистора 2, эмиттер.последнего соединен с эмиттером тра11зистора 6, дополнительный резистнвиый делитель 10 напряжения, верхний конец которого соедлшен с источ 9 НИКОМ питания, средний - с базой нагруочного транзистора 3, а нижний - с колектором ключевого транзистора 6. Исоковый повторитель связывает выход стройства с выходом интегратора. Работа устройства заключается в слеующем;В исходном состоянии тра11зистор 1 ткрыт напряжением смещения, подаваемым ерез резистор 5. Также открыт и насыщен транзистор 6, так как потенциал базы больше потенциала эмиттера. Следовательно, транзистор 2 закрыт. Падением напряжения на резисторе 8 через резисторный делитель 10 устанавливается максимальный входной ток транзистора 3. Времязадающий конденсатор 4 заряжен до напряжения источника питания E(,j,f Положительный импульс, поступающий на базу транзистора 2, приоткрывает его, транзистор 1 выходит из насыщения и потенциал его коллектора повышается. Следовательно, транзистор 6 закрывается. Так как суммарные сопротивления переходной цепи 9 и резистивного делителя Ю намного брльше номинала резистора 8, транзистор 3 также закрывается, дифференциальное сопротивление его резко увеличивается и определяется только током утечки (при применении кремниевых транзисторов оно доходит до нескольких МОм). Далее потенциал коллектора транзистора 2 линейно меняется. В конце рабочего хода потенциал коллектора транзистора 1 понижается и открывается транзистор 6, а следовательно транзистор 3 открывается и насыщается. Устройство мгновенно восстанавливается. Учитывая то, что в режиме прямого хода генератора протекание части коллекторного тока транзистора 2 по цепи внешней нагрузки приводит к уменьше;;ию линейности пилообразного напряжения, а также большое выходное сопротивление устройства, включен истоковый повторитель для согласования с внешней нагрузкой. Присоединение базы нагрузочного транзистора 3 к дополнительному резистивному делителю 10, включенному между коллектором ключевого транзистора 6 и источником питания, повышает линейность пилообразного напряжения. Формула изобретения Генератор пилообразного напряжения, содержащий интегратор Мюллера, состоящий из трех последовательно включенных транзисторов и времязадающей цепи

из ковденсатора и резистора, ключевой транзистор, база которого подключена к источнику смещения, коллектор соединен через резистор с источником питания и через переходную цепь с базой второго транзистора интегратора М юллера, эмиттер соединен с эмиттером второго транзистора интегратора Мюллера, о тли чающийся тем, , с целью повышения линейности генерируемого напряжения и уменьшения времени восстановления, в него введен допонительный резистивный делитель напряжения.

включенный между источником питания и коллектором ключевого транзистора, средняя точка которого подключена к базе нагрузочного транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гольденберг Л, М. Импульсные и цифровые устройства. М., Связь, 1973, с. 404-406.

2.Авторское свидетельство СССР № 476672, кл. Н ОЗ К 4/5О, 1975 (прототип).