Генератор прямоугольных импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K4/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генериро вания импульс ОБ с различной Скважностью. Известен reHepai43p импульсов, содержащий транзисторы, резисторы, конденсаторы, диоды, источник гаггания, источник смещения . Недостатком этого устройства является невозможность формирования импульсов с переменной скважностью. Наиболее близок к предлагаемому i eнератор прямоугольных импульсов, содержаший накопительный элемент, первый транзистор, база которого через первый резистор соединена с эмиттером и общей шиной устройства, источник-шп-ания, второй, третий и четвертый резисторы, и второй диоды, второй транзистор, база которого подключена к шине устройства, коллектор -:К коллектору первого -фанзистора, эмиттер - к базе транзистора и через второй резистор - к точке соединения встречно включенных первого и второго диодов, катод первого из которых соединен через третий резистор с первым входом операционного усилителя, а катод второго через третий резистор подключен к шине источника питания; второй вход операционного усилителя через четвертый резистор подключен к общей -шине устройства, а через пятый резистор - к выходу оп ационного усилителя, соединенному с общей точкой встречно включенных диодов. . Недостатком устройства является ограгниченность функциональных возможностей, заключающаяся в малом времени восстановления, низкой стабильности работы, малой скважности формируемых импульсов.. Цель иээбретения - расш1феш1е функциональных возмонсностей, а также расшире ние диапазона работы. . Поставленная цель достигается тем, что в генератор прямоугольных импульсов, сод жащий накопительный элилент, первый транзистор, база которого через первьй резистор соединена с его алиттером и общей шиной устройства, 387 питания, второй, третий и четвертый и пятый резисторы, первый к второй диоды, второй транзистор, введены диоды, опорны элемент, третий и четвертый транзшзторы резисторы, источник смещения, двухстабильный элемент, первый вывод которого подключен к общей шине устройства, а второй непосредственно - к коллектору первого транзистора, через второй резистор - к шине источника питания, через последовательно соединенные первый диод и третий резистор - к эмиттеру второго транзистора, через второй диод - к базе второго транзистора, которая через чет вертый резистор подключена к шине источника питания, а через третий диод к шине источника смешения. Коллектор второго транзистора подключен черезпятый резистор -- k шине источника питания, а через четвертый диод - ко второму выходу двухстабильного элемента, эмитте через накопительный элемент подключен к базе третьего ,и эмиттеру четвертого тран зисторов, коллектор последнего через шестой, резистор подключен к шине источник питания, 6aja непосредственно к обшей шине устройства. Эмиттер третьего транзистора подклю.чен к общей шине устройства, а коллектор - через седьмой резистор - к шине источника питания, через последовательно соединенные встредно включенные пятый и шестой диоды соединен с коллектором четвертого транзистора причем точка соединения пятого и шестого диодов через восьмой резистор подключен к шине источника питания, а через последовательно соединенные встречно включенные седьмой диод и элемент к .базе первого транзистора. В генератор введен также конденсатор обратной связи, включенный между точкой соединения пятого и шестого диодов и точ кой соединения встречно включенных седьмого диода и опорного элемента. В качестве накопительного элемента применен аккумулятор. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема .устройсгаа. Устройство содержит накопительный saevieKT I, транзистор 2, резистор 3, источник 4 питания, резисторы 5-8, диоды 9, го, транзистор И, двухстабильньй элемент 12, диоды 13, 14, транзисторы 15, 16, резисторы 17, 18, диоды 19, 2О резистор 21, диод 22, опорный элемент 23, конденсатор 24 обратной свгзи. Устройство работает следукядим образом. В исходном состоянии двухстабильной элемент 12 удерживается в состоянии высокой проводимости за счет протекания через него тока от резисторов 5 и 7 через дасод Ю. Падение напряжения на элементе 12 мало, поэтому мало напряжение на базе транзистора II, и диод 13 , на коллекторе транзистора II напряжшие близко к 1к:точнику 4 питания, и диод 14, а также транзисторы 2, 15, 16 запеты. Так как через высокоомные резисторы 5 и 7 гфотекает только небольшой ток удержания двухстабкльного элемента в состоянии высокой проводимости, то в, исходном сосстоянии генера1хэр прямоугольных импульсов потребляет очень мало энерJHK. В первый момент на выход поступает импульс тока 3 , который через опорный элемент 23 насыщает транзистор 2. Вследствие обесточивания двухстабиль- ный элемент 12 переходит во второе устойчивое состояние, характеризуе юе низкой проводимостью. В следующий момент после воздействия входного импульса это вбздействие прекращается, и в базу транзистора 11 потечет то.к, которым транзистор il на1сыщается, и через его эмиттер потечет сумма трех токов - ток через резисторы 5, 7 и 8 и диод 13, которым заряжается полоаштельный элемент I через базо - змиттёркый переход транзистора 15. Таким образом, как только щюкращается воздействие входного импульса, потенциал на первом выходе устройства ум шшается скачком до величины, близкой к нулю. Уменьшается скачком потенциал и на втором выходе вследствие смещения диода 19 в прямом направленви и протекания тока резистора 21 диод 19 и базо - эмиттерный переход травэиртора 15, Так как сопрогивленне розистора 8 намного меньше сопротивления резисторов 5 и 7, то постоя1шая времена заряда опрё. делается в основном сопротивлением резистора 8. Таким образом, сопрогивлением резистора 8 можно регулировать длительность импульса на первом выходе. Далее транзистор 11 насыщен, и Н€нпряжение на коллекторе и базе приблизительно равно напряженюо на его эмитт ю, . на левой обкладке накопительного . элемента 1. Напряжйше на элементе 1 и базе транзистора 11 достигает величины открывания диода 13, TOTS, в его базу прекращается, и транзистор закрывается, напряжение на

58

его коллектч5рв резко повышается, диод 14 запирается, и к двухстабипьному элементу 12 через резистор 5 прикладывается все напряжение питания, вследствие чего двухстабнльный элемент переводится в со- стояние высокой проводимости, напряжение на нем скачком падает до величины, близкой к нулю, и на него начинает протекать сумма токов резисторов 5, 7 через диод Ю и ток разряда накопительного элемента I - через резистор 6, диод 9, двухстабильный эп&лент 12 и эь-шттер - базовый переход транзистора 16. Вследствие этого током разряда накопительного элемента транзистор 15 скачком закрывается и транзистор 16 скачком насыщается. С этого момента времени на третьим выходе формируется второй прямоугольный импуль отстоящий от момента прекращения воздействия входного импульса на некоторое . заданное значение задержки.

Вследствие того, что момент возникнов.ения заднего фронта импульса на первом выходе практически не зависит ни от величины напряжения источника питания, ни от величины напряжения перевода двухстабильного элемента из состояния низкой 1ФОВОДИМОСТИ в состояние высокой проводимсхзти, достигнута высокая стабильность длительности формирования выходного импульса.

Скорость разряда накопительного элемента определяется только сопротивлением резистора 6,

Для перевода управляемого генератора прямоугольных импульсов в режим генериров 1Ш1я ко входу устройства подсоединяют обкладку конденсатора 24. Другую его обкладку соединяют либо с третьим, либо со выходом. При этом кон- д 1сатор 24 за время формирования выходного импульса полностью разряжается (для быстрого можно включить диод, анод которого подсоединен к катоду диода 22, а катод - к ойцей шине, не показанной на чертеже), а когда отрицательный потенциал повышается, конденсатор о атной связи заряжается по цепи ВСТОЧЮ1К питания, резистор 21, опорный элемент 23, базо - эмиттерный переход транзистора 2, Это время заряда конденсатора также являе1х:я составной частые периода колебаний генератора, т.е. и эта емкость помимо своей функции о атной связи выполняет вторую функцию увеличения перВЕода колебания генератора.

Таким образом, предложенная конструкция устройства позволяет без изменения принципиальной схемы удовлетворять мно

156

гие потребности промышле1гаосги, что .сократит число разновидностей генераторов и, как следствие, сделает их более тех- дологическими и более дешевыми.

Формула изобретения

1.Генератор прямоугольнБ1х импульсов, содержащий накопительный элемент, первый транзистор, база которого через первый резистор соединена с его эмиттером

и общей шиной устройства, источник пита- №я, второй, третий, четвертый и пяТый резисторы, первый и второй диоды, второй транзистор, отличающийся тем что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены диоды, опорный элемент, третий и четвертый транзисторы, резисторы, источник смещения, двухстабильный элемент, первый вывод которого подключен к общей шине устройства, второй вывод непосредственно к коллектору первого транзистора, через второй резистор - к шине источника питания, через последовательно соединенные первый диод и третий резистор - к эмиттеру второго транзистора, через второй диод - к базе второго транзистора, которая через четвертый резистор подключена к шине источника питания, а через третий диод - к шине источника смадения, коллектор второго транзистора подключен через ПЯТЫЙ резистор к шине источника питания, а через четвертый диод - к второму вьшоду двухстабильного элемента, эмиттер второго транзистора через накопительный элемент подключен к базе третьего и эмиттеру четвертого транзистора, коллектор которого через шестой резистор подключен к шине источника цитания, база непосредственно - к ойцей Ш1ше устройства, эмитт Третьегю транзистора подключен к о&цей шине устройства, а коллектор через седьмой резистор подключен к шине источника питания,через последовательно соединенные встречно включенные пятый и шестой диоды соединен с коллектором четвертого транзистора, причел точка соединения пятого и шестого диоров через восьмой резистор подключена к шине источника питания, а последовательно соединенные встречно включенны с.едьмой диод и опорный элемент - к базе первого транакстора.

2.Генератор по п. I, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в него введен конденсатор обратной связи, включенньй между точкой соединения пятого и шестого

диодов и. точкой соединения встречно включенных седьмого диода и опорного элемента.

3. Генератор по п. 1,отличаюш и и с я тем, что, с целью розширешш диапазона работы, в качестве накопительного элемента тфименен аккумулятор.

Исто1 ники информации, принятые во внимание при

1. Авторское свидетельство СССР № 289496. кл. Н 03 К 3/28, 1968. 52. Авторское свидетельство СССР до

ёаявке № 24441О5/18-21, кл. Н ОЗ К 4/00, 1976 (щютотш).