Формирователь биполярных импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/02 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ БИПОЛЯРНЫХ ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники как формирователь импульсов из полуволн питающего переменного напряжения с регулируемыми коэффициентами деления входной частоты и сдвигом между разнополярными импульсами.

Известен формирователь биполярных импульсов, содержащий тиристоры, включенные последовательно с нагрузкой, а также включенные последовательно к источнику питания диоды, соединенные встречно и параллельно с тиристорами, зарядный конденсатор, трансформатор.

Формирователь работает следующим образом.

При открывании одного из тиристоров от постоянного источника управляющих импульсОв по нагрузке протекает ток, формируя положительный импульс и заряжая зарядный конденсатор. При подаче управляющего импульса на другой тиристор конденсатор разряжается, формируя отрицательный импульс 1.

Недостатки данного формирователя - Наличие источника питания постоянного напряжения, импульсного трансформатора, вносящего искажения в работу устройства, малая мощность вырабатываемых импульсов необходимость использования дополнительного устройства для управления тиристорами, которое быть очень сложным,

если предусмотреть изменение частоты выходных разнополярных импульсов и регулирование сдвига между ними.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей устройства и повыщение его КПД.

Цель достигается тем, что в формирователь биполярных импульсов, содержащий тиристоры и диоды, включенные последовательно с источником питания и нагрузкой, основную зарядную цепь,состоящую из последовательно соединенных диода и конденсатора, элемент управления тиристорами, введены два сдвоенных потенциометра, диоды, дополнительный резистор, две дополнительные зарядные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных дио да и конденсатора и подключена параллельно основной зарядной цепи, дополнительному резистору и нагрузке, при этом параллельно тиристорам подключены, диоды, а

элемент управления каждого тиристора выполнен в виде транзистора, коллектор которого подключён через последовательно соединенные резистор и диод к управляющему электроду тиристора, эмиттер - к катоду тиристора, а база через резистор - к катоду тиристора, причем база транзистора элемента управления первого тиристора подключена через резистор к точке соединения конденсатора и диода основной зарядной цепи база транзистора элемента управления второго тиристора подключена через резисторы к точкам соединения конденсатора и диода первой и второй дополнительных зарядных цепей, параллельно конденсаторам которых включен первый сдвоенный потенциометр, а второй сдвоенный потенциометр включен между базами транзисторов и катодами диодов элементов управления тиристорами.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Формирователь импульсов содержит включенные встречно-параллельно тиристор 1 и диод 2, соединенные последовательно с нагрузкой 3, параллельно которой включен дополнительный резистор 4 и последовательно соединенные зарядные конденсатор 5 и диод 6, точка соединения которых через резистор 7 подключена к базе транзистора 8. Коллектор транзистора 8 через резистор 9 и диод 10 подключен к управляемому электроду тиристора 1, анод которого соединен с эмиттером транзистора 8 и точкой соединения зарядного конденсатора 5 и резистора 4, а через резистор 11 - с базой транзистора 8, соединенной через переменный резистор 12 с точкой соединения диода 10 и резистора 9.

Аналогично тиристору 1 встречно-параллельно включенные тиристор 13 и диод 14 подключаются к противоположному выводу дополнительного резистора 4 последовательно с нагрузкой 3, параллельно которой включены последовательно соединенные зарядные конденсатор 15 и диод 16, точка соединения которых через резистор 17 подключена к базе транзистора 18. Коллектор транзистора 18 через резистор 19 и диод 20 подключен к управляющему электроду тиристора 13, анод которого соединен с эмиттером транзистора 18 и точкой соединения зарядного конденсатора 15 и резистора 4, а через резистор 21 с базой транзистора 18, соединенной через переменный резистор 22 с точкой соединения диода 20 и резистора 19. Параллельно зарядному конденсатору 15 включен переменный резистор 23, а параллельно нагрузке 3 подключены последовательно соединенные вспомогательный конденсатор 24 и диод 25, точка соединения которых через резистор 26 подключена к базе транзистора 18. Параллельно конденсатору 24 включен переменный резистор 27, который сдвоен с переменным резистором 23. Переменные резисторы 12 и 22 также сдвоены. К катодам тиристоров 1 и 13 подключается источник переменного напряжения 28.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения полуволна одной из полярностей, проходя по цепи: диод 14, резистор 4 и нагрузку 3, эмиттер-базд транзистора 8, резистор 12, управляющий электрод тиристора 1, открывает транзистор 8. Ток, протекающий по цепи: резистор 4 и нагрузка 3, эмиттер-кол лектор транзистора 8, резистор 9, диод 10, управляющий электрод тиристора 1 открывает последний. Через открывшийся тиристор 1, резистор 4, нагрузку 3, диод 14 протекает рабочий ток. Падением напряжения на резисторе 4 через диод 6 заряжается конденсатор 5 до амплитудного значения питающего напряжения. Конденсатор, разряжаясь через резисторы 7 и 11, закрывает транзистор 8, который не позволяет закрывшемуся после окончания полуволны тиристору 1 открываться следующими полуволнами до тех пор, пока падение напряжения на резисторе 11 от тока разряда конденсатора 5 не станет меньще по абсолютной величине падения напряжения на резисторе 11 от тока по цепи: диод 14 резисторы 4, 11 и 12, диод 10, управляющий электрод тиристора 1. Транзистор 8 открывается и процесс повторяется. Таким образом формируются импульсы одной полярности.

Импульсы противоположной полярности формируются аналогично путем управления тиристором 13. Изменением сопротивлений переменных резисторов 12 и 22 регулируется величина падения напряжения на резисторах 11 и 21, чем задается необходимый коэффициент деления частоты питающего напряжения. Резисторы 7 и 17 служат для ограничения напряжения, прикладываемого к базам транзисторов 8 и 18 от конденсаторов 5 и 15. Величина конденсаторов- 5 и 15 зависит от требуемого диапазона коэффициента деления частоты. Резисторы 12 и 22 спарены, что дает возможность синхронно изменять частоту разнополярных импульсов. Для обеспечения сдвига разнополярных импульсов относительно друг друга используют конденсатор 24, диод 25, переменные резисторы 23 и 27 и резистор 26. Это осуществляется следующим образом.

Во время формирования импульса с помощью тиристора 1 по резистору 4 протекает ток и падением напряжения на нем заряжается конденсатор 24 через диод 25. Разряжаясь по цепи: резисторы 26, 21 и 4, конденсатор 24, создает падение напряжения такой полярности, что запрещает открыться транзистору 18 и формировать импульс противоположной полярности. Регулируя постоянную разряда конденсатора 24 переменным резистором 27, можно осущест