Формирователь импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/02 H03K3/284 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве формирователя стабильных импульсов большой длительности.

Известны устройства для формирования импульсов заданной длительности по запускающему сигналу tl3 , 12} .

В таких устройствах длительность формируемых импульсов, определяемая временем перезаряда конденсатора, может быть увеличена за счет увеличения напряжения заряда конденсатора. Однако величина напряжения источника питания должна быть вполне определенной и, кроме того, увеличение напряжения источника питания сопровождается увеличением энергопотребления. В известных устройствах затруднено формирование стабильных- импульсов большой длительности

Наиболее близким к предлагаемому является формирователь импульсов, также содержащий времязадакицую параппельную/ С-цепь, подключенную между шиной источника напряжения питания и пороговым каскадом, состоящим из входного и -выходного транзисторов разного типа проводимости, причем выходной транзистор с коллекторной нагрузкой включен - по схеме с общим эмиттером и подключен базой к коллектору входного транзистора, а вывод конденсатора емязадакндей параллельной Rc -дели, соединенный с входным транзистором порогового

ig , каскада, подключен через прямосмещённый диод к коллектору выходного транзистора З .

Длительность импульса, формируемого указанным устройством, ограничена и оп

,5 ределена напряжением источника питания.

Цель изобретения увеличение штитепьности формируемого импульса и ее стабильности при работе на индуктивную нагрузку (без увеличения напряжения ис20 точника питания).

Цель достигается путем использования ЭДС самоиндукции индуктивной нагрузки за счет того, что в формирователе импульсов, содержащем времязадаюшую параллельную RC-цепь, подключенную между шиной источника напряжения питания и пороговым каскадом, состоящим из входного и выходного транзисторов разного типа проводимости, причем выходной транзистор с коллекторной нагрузкой включен по схеме с общим эмит тером и подключен базой к коллектору входного транзистора, а вывод конденсатора времязадающей параллельной КСцепи, соединенный с входным транзистор порогового каскада, подключен череа прямо смеженный диод к коллектору выходного транзистора, входной транзистор порогового каскада подключен базой к времязадающей параллельной Ro -цепи, а эмиттером - к источнику напряжения питания. На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого формирователя импульсов. Формирователь импульсов содержит транзисторы 1 и 2 разного ..типа проводимости, параллельную RC- -цепь, состоящую из конденсатора 3 и резистора 4, подключенную между базой п -р- п тран зистора 1 и щиной 5 источника напряже кия питания, нагрузку 6, имеющую индук тивный характер, например обмотку электромагнитного реле, в коллекторной цепи р- п -р транзистора 2, полупроводниковый диод 7, подключйпадй катодом к коллектору транзистора 2, а анодом к точке соединения конденсатора 3 и резистора 4 с базой транзистора 1 К базе транзистора 2 поцключ&я. конденсатор 8 цепи запуска. В коллекторную цепь транзистора 1 введен делитель на- на резисторах 9 и 10. В эмит терную цепь транзистора 2 введен резистор 11; Времязадакиций конденсатор 3 должен быть подключен к одной из щин источника напряжения питания, в частности, например, к шине 12. Формирователь работает следующим образом. В исходном состоянии транзисторы 1 и 2 открыты и насыщены. Поступление запускающего импульса положительной полярности на базу транзистора 2 приводит к запиранию транзисторов. При запирании транзистора 2 запускающим И1 шульсом резкое уменьщение тока в его коллекторной нагрузке, имеющей индуктивный характер, приводит к возникновению ЭДС самоиндукции, вызывакмдей форсированное запирание транзистора ,1 и, следовательно, транзистора 2, так как транзистор 1 коммутирует базовую епь транзистора 2, образуя совместно ним схему составного транзистора. ри этом энергия индуктивЯости нагрузи 6 передается через диод 7 в конденатор 3. Математически это определяетя выражением . М. 0. де LI - индуктивность нагрузки 6; О - емкость конденсатора 3; IJQ - напряжение, до которого зарядится конденсатор 3 от ЭДС самоиндукции; : - ток, протекающий через нагрузку 6, до поступления запускаю- щего импульса, причем Е-Ь„ де Б - напряжение источника питания; IJ - напряжение насьпцения транзистора 2; R - активное (оммическое) сопротивление нагрузки 6. Полное напряжение, до которого стреится зарядиться конденсатор 3, равно умме напряжения Е источника питания . напряжения U , определяемого ЭДС амоиндукции. Время заряда конденсатора ало и основной вклад в длительность ормируемого импульса вносит время азряда конденсатора 3 через высокоомный резистор 4. По мере разряда конденсатора 3 напряжение на нем изменяется по закону, . )е -,(г) где Ut - изменяющееся напряжение на конденсаторе 3; t - время разряда времязадающего конденсатора 3, определяющее длительность формирующего импульса; (J - сопротивление резистора 4; С. - емкость времязадающего конденсатора 3, При уменьщении напряжения на конденсаторе 3 возрастает напряжение, прикладываемое к переходу база-эмиттер транзистора 1, и при его значении, соответствующем напряжению отпирания транзистора 1, схема возвращпется в исходное состояние и формирование импульса заканчивается. Несложные математические преобразования позволяют получить выражение для времени разряда времязадающего конденсатора 3 в виде и«се„(;.),(„ Из этого выражения видно, что время разряда, определяющее длительность формируемого импульса, имеет дополнительную составляющую, определяемую индуктивностью нагрузки 6, и не зависит от величины напряжения источника гаггания, что обусловливает повышение стабильности формируемого импульса. Увеличение длительности формируемого импульса обусловлено тем, что величина ЭДС са моиндувции, определяющая напряжение заряда времязадающего конденсатора 3, значительно превьпиает величину напряжения источника питания. , Формула изоб етения Формирователь импульсов, содержащий времязадающую параллельную ЙО -цепь, подключенную между щиной источника напряжения питания и пороговым каска-i дом, состоящим из входного и выхрдного транзисторов разного типа проводимости, причем выходной транзистор с коллекторной нагрузкой включен по схеме с общим эмиттером и подключен ба ЗОЙ к коллектору входного транзистора, а вывод конденсатора времязадаюадей параллельной Re -цепи, соединенный с входным транзистором порогового каскада, подключен через прямосмещенный диод к коллектору выходного транзистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения длительности формируемого импульса и ее стабильности при раб&те на индуктивную нагрузку, входной транзистор порогового каскада подключен базой к времязадакяцей параллельной RC -депи, а эмиттером - к источнику напряжения питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гольденберг Л. М. Теория и расчет импульсных устройств на полупроводниковых хфиборах. М., Связь, 1969, с. 276-285. 2.Авторское свидетельство СССР 1№ 395972 кл. Н 03 К 3/286, 1973. 3.Патент США № 3458732, кл. ЗО7-273, 1969 (прототип).