Формирователь импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/04 H03K3/28 H03K5/13 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относится к устройствам автоматики, обеспечивающим формирование импульсов стабильной частоты пилообразной или прямоугольной формы, в качестве управляемого по амплитуде генератора пилообразной формы и к устройствам, обеспечивающим деление частоты в П-раз.

Известны формирователи импульсов, выполненные на базе нестабильного мультивибратора, электронного прерывателя и источника входного сигнала, частота которого должна делиться. Это устройство содержит также конденсатор, включенный между общей земляной точкой и точкой соединения прерывателя т: конденсатором 1.

Недостатком этого устройства является малая стабильность при изменении длительности и амплитуды входного сигнала из-за того, что заряд конденсатора осуществляется только в период длительности входных импульсов. Кроме того, известное устройство имеет малую стабильность при больщих временах между импульсами из-за стекания заряда с конденсатора в течение указанного времени.

Известен также формирователь импульсов, выполненный на базе ждущего мультивибратора с времязадающей цепью в цепи эмиттера 2.

Недостатком известного устройства является невысокая стабильность частоты выходных импульсов при изменении амплитуды синхроимпульсов и недостаточные функциональные возможности.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в формиров.ателе импульсов, содержащем три транзистора разного типа проводимости, стабилизатор тока и накопительный конденсатор, причем входной транзистор включен по схеме с общим эмиттером, его коллектор соединен с одной из обкладок накопительного конденсатора и стабилизатором тока, база входного транзистора непосредственно соединена с источником входных импульсов, его коллектор подключен к точке соединения стабилизатора тока и одной из обкладок конденсатора через резистор, к упомянутой точке соединения подключен коллектор транзистора с аналогичным типом проводимости, база этого транзистора соединена с общей шиной, а эмиттер соединен с эмиттером тра-нзистора противоположного типа проводимости, база которого соединена с другой обкладкой накопительного конденсатора и через диод, включенный в прямом направлении - с общей шиной, причем коллектор последнего транзистора соединен с выходной клеммой устройства и через резистор - с щиной питания. На чертеже приведена принципиальная схема формирователя импульсов. Устройство содержит транзисторы 1-3, стабилизатор 4 тока, накопительный конденсатор 5, источник 6 входнь1х импульсов, диод 7, резисторы 9. Устройство работает следующим образом. Источник 6 импульсов формирует импульсы малой длительности с большой скважностью, которыми управляется ключ на транзисторе 1. Этот ключ от каждого импульса срабатывает и подключает резистор 8 в течение времени длительности импульса к общей шине. Заряд конденсатора 5 происходит от стабилизатора 4 тока через разделительный элемент (диод 7). При этом на разделительном элементе происходит падение напряжения, котбрым разрядный ключ на транзисторах 2 и 3 надежно закрыт (в нашем примере положительным напряжением). В момент подключения резистора 8 к обшей шине происходит уменьшение разрядного тока на величину л1 Ijop - 15 -Н(, (t)/Rg вследствие протекания тока разряда 1ро через резистор 8. Когда напряжение на конденсаторе 5 достигнет заданной величины, при которой величина Л1 станет отрицательной, вследствие превышения тока Ipaj над током сработает ключ на транзисторах 2 и 3 и конденсатор 5 полностью разряжается, вследствие чего напряжение на базе транзистора 2 становится равным нулю и под действием нулевого потенциала ключ на транзисторах 2 и 3 возвращается в исходное состояние, а конденсатор 5 вновь начнет заряжаться от стабилизатора тока 4. В связи с тем, что скважность импульсов большая, их длительность не сказывается на степени деления импульсов, т. е. на времени заряда конденсатора 5 до заданного уровня. Амплитуда импульсов также не оказывает влияние на степень деления, так как уровень сигнала может быть любым, лишь бы он осуществлял надежное включение ключа на транзисторе 1. Регулировать коэффициент деления можно за счет величины тока от стабилизатора тока 4, либо, что наиболее просто, за счет изменения сопротивления резистора 8. Последнее является весьма большим достоинством рассматриваемой схемы, так как позволяет наиболее просто изменять уровень (порог) срабатывания разрядного устройства (ключа). Данное устройство может быть использовано в качестве генератора пилы (выходной сигнал снимается с верхней обкладки конденсатора 5) с регулировкой ее амплитуды величиной сопротивления резистора 8, причем имеем прямую зависимость величины амплитуды пилы от проводимости резистора 8, например уменьшение сопротивления резистора 8 вдвое приводит к уменьшению амплитуды пилообразного направления вдвое. Предлагаемое устройство может быть использовано в качестве генератора импульсов, частота которых синхронизирована частотой источника 6 входных импульсов, может регулироваться сопротивлением резистора 8, что может быть использовано в аналоговых вычислительных устройствах. Если в качестве источника импульсов 6 используется генератор разной частоты, а . требуется иметь при этом постоянный коэффициент деления, то в качестве стабилизатора тока 4 используется преобразователь частоты тока, вход которого подсоединен к выходу источника 6 импульсов. При этом при изменении частоты, например, уменьшении втрое, втрое уменьшается ток стабилизатора 4, а следовательно, втрое возрастет время заряда конденсатора до заданного значения, т. е. коэффициент деления не изменится. Если потребуется изменять амплитуду пилы без изменения частоты импульсов, то в качестве стабилизатора тока 4 используется синхронно управляемый с изменением сопротивления резистора 8 в генератор- тока. При этом при изменении резистора 8. (например, уменьшении в два раза) пропорционально изменяется ток от стабилизатора 4 (в нащем примере так же уменьшается в два раза), тем самым просто осуществляется стабилизация частоты, при регулировании амплитуды пилы. Если в качестве разделительного элемента (диод 7) использовать базо-эмиттернЫй переход дополнительного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером или с общей базой, то на выходе формирователя, снимаемого с коллектора указанного транзистора будем иметь импульсы прямоугольной формы, причем когда течет ток заряда, указанный дополнительный транзистор насыщен и напряжение на кoллeкtope равно нулю, а в течение времени разряда конденсатора 5 транзистор запирается и напряжение на его коллекторе становится равным источнику питания. Если использовать дополнительный триггер со счетным входом, подключенный к вы