Генератор импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K3/26 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в системах автоматики и радиоэлектро

НИКИ. .

Известен генератор импульсов, собранный по схеме Ройера 1.

Известен также генератор импульсов, содержащий импульсные времязадакщие мосты, выходной трансформатор с обмотками обратной связи, включенными в ветви импульсных времязадающих мостов и коммутирующие транзистора, с диодами, шунтирующими базоэмиттерные переходы этих транзисто- ров.

Базы каждого из коммутирующих тран зисторов через времязадающие конденсаторы, обмотки обратной связи и времязадающие резисторы соединены с коллекторами противоположных ком«1утиру ющих транзисЛров и с коллекторами своих же коммутирующих транзисторов через диоды, дополнительно введенные резисторы и времязадающие резисторы, при этом выводы обмоток обратной связи через диоды соединены с дополнительно введенным переменным резистором, включенным между полюсами источника питания, образующего совместно . с соответствующими первичными .обмотками трансформатора вторые ветви времязадающих мостов 2.

Однако известные генераторы неустойчивы в работе в качестве задающего генератора ив них значительный ток холостого хода.

Цель изобретения - повышение устой4ивости работы генератора и уменьшение тока потребления при сбросе

нагрузки в широком диапазоне рабочих температур.

Эта цель достигается тем, что в генераторе импульсов, содержащем два коммутирующих транзистора, трансформатор с обмотками выходными и обратной связи, базы каждого из коммутирующих транзисторов через последовательно соединенные диод, резистор и времязадающий резистор соединены

20 с коллекторами этих же транзисторов, которы через соответствующие выходные обмЬтки трансформатоЬ а подключены к шине источника питания, к об. щим точкам соединения резистора и

25 времязадающего резистора подключены соответствующие последовательно соединенные обмотка обратной связи и времязадающий конденсатор, эмиттеры коммутирующих транзисторов объедиие30 ны и подключены к другой шине источника питания, параллельно базо-эмиттерным переходам коммутирующих транзисторов включены конденсатор и дополнительный резистор, база каждого коммутирующего транзистора через второй дополнительный резистор, а коллектор через дополнительный диод подключейы к соответствующим вторым выводам времязадающих конденсаторов., причем дополнительные диоды включены в направлении, согласном с базо-коллекторными переходами коммутирующих транзисторов.

Генератор импульсов состоит из трансформатора 1, имекяцего обмотки 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, коммутирующих транзисторов 2 и 3, времязадаю щих резисторов 4 и 5, времязадающих конденсаторов 6 и 7, резисторов 8 13, диодов 14 и 15, источника 16 питания, диодов 17 и 18 и конденсаторов 19. и 20.

Устройство работает следующим образом.

Происходит заряд конденсатора б, зарядный ток которого протекает от плюса источника 16 через обмотку 1-4 на котарой развивается напряжение, численно равное напряжению источника 16 питания, далее через времязадающий резистор 4,-обмотку 1-1 согласным по знакам напряжением на ней, конденсатор 6, резистор 8, базоэмиттерный переход транзистора 2 и н минус источника 16. Транзистор 2 открывается и практически все напряжение источника 16 прикладывается к первичной обмотке.1-3 трансформатора 1, на обмотке 1-5 которого вырабатывается одна из полуволн генерируемого, периода колебаний. Длительность этой полуволны определяется временем заряда конденсатора 6 до величины напряжения фиксации, равной величине напряжения обмотки обратной связи 1-1 трансформатора 1. До момента фиксации напряжения на конде саторе 6 диод 15 закрыт суммой об ратных напряжений на конденсаторе 6 и обмотке обратной связи 1-1. В процессе зардда конденсатора 6 напряжение на немрастет и, когда сумма напряжений на конденсаторе 6 и обмотке 1-1 станет равной нулю или несколько больше нуля, диод 15 открывается, фиксируя напряжение конденсатора 6 (при этом ток базы транзистора 2 стремится к нулю) и, приоткрывая транзистор 3 за счет тока базы протекающего через резистор 13 и диод 15. В результате начинается лавинный процесс отпирания транзистора 3 и запирания транзистора 2. Этот процесс еще больше ускоряется за счет действия обмотки обратнойсвязи 1-1, так как при этом направление напряжения на ней изменяется на 180° , и оно стано вится согласным с зафиксированным напряжением конденсатора 6. Происходит перезаряд конденсатора 6, в результате которого портекает ток по цепи: конденсатор 6, обмотка 1-1, резистор 13, диод 15, базо-эмиттерный переход транзистора 3, конденсатор 19, резисторы 10 и 8 5 и снова конденсатор 6. Таким образом происходит формирование выходных импульсов на обмотке 1-5 с крутыми фронтами за счет резкого отпирания на данном временном этапе транзистора 3 и форсированного запирания транзистора 2.

Динамика этих процессов повторяется и принимает периодический характер, а на обмотке 1-5 трансформаТо5 Рз 1 вырабатываются прямоугольные биполярные импульсы с крутыми фронтами за счет наличия сильной положительной обратной связи в моменты переключения транзисторов 2 и 3.

Q При работе генератора импульсов в качестве задающего генератора усилителя мощности на повышенных частотах коммутации, входные базовые цепи которого являются нагрузкой rio своей

сути динамического характера, возникают требования повышенной устойчивости работы генератора импульсов. Для этого требуется обеспечить необходимую величину тока базы коммутирующего транзистора, соответствующую

0 значению нагрузки в каждое данное

мгновение и для данного значения температуры окружающей среды. Таким образом, значение базового тока приходится выбирать на самую большую нагрузку и на самую низкую температуру. Обеспечить динамический и температурозависимый характер базового тока в значительной мере позволяют резисторы 8 и 9 и диоды 17 и 18 за счет нел которой стабилизации насыщения коммутирующих транзисторов. Однако при полном сбросе нагрузки их действия недостаточно из-за чрезмерной избыточности базовых токов. Введение конденсаторов 19 и 20 вносит некоторую

5 временную задержку момента включения одного коммутирующего транзистора, что приводит к уменьшению токов перекрытия. Условием выбора величины резисторов 8 и 9 является равенство падения напряжения на резисторе 8 или 9 величине раствора вольтамперной характеристики (по напряжению) диода 17 или 18 при максимальной нагрузке, минимальной температуре окружающей среды и равенстве нулю напряжения база-коллектор (граничный режим) коммутирующего транзистора.

Формула изобретения

Генератор импульсов, содержащий два коммутирующих транзистора, трансформатор с обмотками выходными и $5 обратной связи, базы каждого из коммутирующих транзисторов через последовательно соединенные диод, резисто и времязадающий резистор соединены с коллекторами этих же транзисторов, которые через соответствующие выходные обмотки трансформатора подключеиы к шине источника питания, к общим точкам соединения резистора и времязадгиощего резистора подключены соответствующие последовательно соединённые обмотка обратной связи и времязадающий конденсатор, эмиттеры коммутирующих транзисторов .объединены и подключены к другой шине источника питания, отличающийс я тем, что, с целью повышения устойчивости работы генератора и умень шения тока потребления при сбросе нагрузки в широком диапазоне рабочих температур, параллельно базо-эмиттерным переходам коммутирующих транзисторов включены конденсатор и дополнительный резистор,база каждого коммутирующего транзистора через второй дополнительный резистор, а коллектор через дополнительный диод подключен к соответствукицим BTOEHJM выводсш времязадающих конденсаторов, причем дополнительные диоды включены в направлении, согласном с базоколлекторными переходами коммутирующих транзистор1ов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР № 536591, кл. Н 03 К 3/26, 1974 (пррототип)..