Генератор прямоугольных импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/282 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники в качестве задающего генератора импульсов миллисекундного и секундного диапазонов. Известен генератор прямоугольных импульсов, содержащий триггер с раздельными входами, два нуль-органа, включенные в диагонали двух мостовых времязадающих цепей l. Недостатком такого генератора является большое количество времязадаю щих конденсаторов. Известен генератор прямоугольных импульсов, содержащий триггер с раздельными входами, два нуль-органа, каждый из которых выполнен на двух транзисторах разной проводимости, времязадаюи(ие конденсаторы и два резистора ЗОднако и этот генератор прямоугол ных импульсов имеет низкую стабильность частоты следования импульсов, потому что порог срабатывания нульорганов зависит от нагрузки на триггер, и малый диапазон генерируемых частот, так как максимальные величины времязадающих резисторов ограничены величиной тока переключения триггера, которыйпереключается по коллекторной цепи. Цель изобретения - повышение стаильности -частоты следования импульов и расширение частотного диапазона. Для этой цели в генераторе прямоугольных импульсов, содержащем симметричный триггер с пе13 крестнь ми коллекторно-базовыми резисторныии связями, времязадающую RC -цепь и два нуль-органа, времязадающая RC-цепь подключена между шинами источника питания, сигнальные входы нуль-органов объединены и подключены к средней точке времязадаюцейRC-цепи. управляющие входы Hyjlb-органов соединены с выходами триггера, а выходы нуль-оргамов соединены (- противоположными входами триггера. Каждый из нуль-органов выполнен на двух транзисторах разной проводимости и делителе напряжения на двух резисторах, причем эмиттер первого транзистора соединен с сигнальным входом нуль-органа, его база и коллектор соединены соответственно с коллектором и базой второго транзис тора противоположной проводимости, эмиттер которого соединен с выходом нуль-органа, первый вывод резисторного делителя напряжения соединен с шиной питания, средняя его точка соединена с базой первого транзистора , а второй вывод подключен к управляющему входу нуль-органа. Для уменьшения помех, наводимых нуль-органами на выходах Триггера, управляющие входы нуль-органов могут быть соединены с .выходами триггера через диоды. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема генератора прямоугольных импульсов. Генератор прямоугольных импульсо содержит симметричный триггер с раздельными входами, выполненный на транзисторах 1 и 2, резисторах 3-8i времязадающуюRC-цепь из резис тора 9 и конденсатора 10, два нуль органа 11 и 12, каждый из которых со держит два транзистора 13И Т разно проводимости, и делитель напряжения из резисторов 15 и 16. Каждый нульорган имеет сигнальный вход 17, упр ляющий вход 18 и выход 19. Питание генератора осуществляется от шины 20 питания, генератор имеет выходы 21 и 22. В схемугенератора могут быть введены диоды 23 и 2k, Генератор прямоугольных импульсов работает следующим образом. При включении питания триггер на транзисторах 1 и 2 устанавливается в одно из устойчивых состояний Предположим, что триггер установился в такое состояние, когда транзис тор 1 открыт, а транзистор 2 закрыт потенциал на выходе 21 близок к нул а на выходе 22 высокий. Напряжение срабатывания нуль-органа 11 равно примерно половине напряжения питания, так как резисторы 15 и 16 дели телей напряжения нуль-органов приме но равны и делитель нуль-органа 11 подключен к общей шине через открыт транзистор 1, а напряи ение срабатывания нуль-органа 12 будет значительно выше , так как транзистор 2 закрыт и тока через делителе напряжения этого нуль-органа не будет, а следовательно, не будет и падения напряжения на резисторе 15 этого делителя. Конденсатор 10 заряжается от шины питания через резистор 9. Когда напряжение на конденсаторе 10 повышает напряжение срабатывания нуль-органа 11, транзисторы 13 и Ik последнего открываются и входят в насыщение за счет положительной обратной связи между транзисторами 13 и 1. Конденсатор 10 разряжается через насыщенные транзисторы 13 и 1 нуль-органа 11 и переход базаэмиттер транзистора 2, что приводит к открыванию последнего и переключению триггера в противоположное состояние, при котором транзистор 2 открыт, а транзистор 1 закрыт. После разряда конденсатора 10 транзисторы 13 и 1 нуль-органа 11 закрываются. В этом состоянии напряжение срабатывания нуль-органа 12 ниже, чем у нуль-органа 11 потому, что открыт транзистор 2 и делитель напряжения на резисторах 15 и 16 нуль-органа 12 подключен к общей шине. Поэтому в следующем цикле заряда конденсатора 10, включатся и входят в насыщение транзисторы 13 и Ц нуль-органа 12, что приводит к разряду конденсатора 10 через переход база-эмиттер транзистора 1 и возврату триггера в исходное состояние. Далее циклы переключения триггера повторяются. Подключение нуль-органов к выходам триггера таким образом, что срабатывает нуль-орган, подключенный к открытому транзистору триггера, значительно повышает стабильность частоты импульсов генератора и делает его независимым от нагрузки на триггер, потому что напряжение на коллекторе насыщенного транзистора практически не зависит от нагрузки на триггер, а определяется напряжением на коллекторе насыщенного транзистора (т.е. параметром самого транзистора . В данном генераторе прямоугольных импульсов достигается расширенный диапазон генерации (т.е. более ДЛИ7 тельный период следования импульсов), потому что триггер переключается током разряда времязадающего конден

сатора (т.е. за счет энергии, запасенной на конденсаторе), и поэтому максимальная величина времязадающего резистора не ограничена условием величины тока переключения триггеpa.

При величинах резисторов 15 и 16 делителей напряжения нуль-органов соизмеримых с величиной коллекторных резисторов 3 и 8, что может наблюдаться в области малых периодов следования импульсов, для уменьшения помех, наводимых на выходах три1- гера нуль-органами, могут быть включены диоды 23 и 2А.

Формула изобретения

1. Генератор прямоугольных импульсов, содержащий симметричный триггер с перекрестными коллекторнобазовыми резисторными связями, два нуль-органа и времязадающую RC -цепь отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности периода генерируемых импульсов, времязадающая RC-цепь подключена между ши нами источника питания, сигнальные входы н ль-органов объединены и подключены к средней точке времязадающейRC-цепи, управляющие входы нуль органов соединены с выходами триггера а выходы нуль-органов соединены с противоположными входами триггера.

2.Генератор по п.1, отличающий с я тем, что, с целью расширения диапазона генерируемых частот

в сторону увеличения периода колебаний, каждый из нyль-op aнoв выполнен на двух транзисторах разной проводимости и делителе напряжения на двух резисторах, причем эмиттер первого транзистора соединен с сигнальным входом нуль-органа, его база и коллектор соединены соответственно с . коллектором и базой второго транзистора противоположной проводимости, эмиттер которого соединен с выходом нуль-органа, первый вывод резисторного делителя напряжения соединен с шиной питания, средняя точка его соединена с базой первого транзистора, а второй вывод подключен к управ ляющему входу нуль-органа.

3.Генератор по пп. 1 и 2, о т личающийся тем, что, с целью повышения помехозащ1 йценности, управляющие выходы нуль-органов соег динены с выходами триггера через

диоды. I ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельстВ:О СССР M 3362it, кл. Н 03 К 3/282, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 39Э02, кл. Н 03 К 3/26, 1972.