Генератор импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/353 H03K4/94 

(54) геНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к раоиогехнй-ч не и может быть использовано в амплитудах, частотных или фазовых модуляторах. Известен генератор трапецеидальных импульсов, содержащий формирующую емкость, включенную в цепь коллектор-баз транзистора flj. Недостатком такого генератора является зависимость параметров формируемой трапеции от стабильности источников питания и. токов базы. Известно также устройство; содержаще регулирующий элемент, подсоединенный входом к источнику питания, а выходом к выходной шине, и усилитель посто5янного тока, подключенный выходом к управляющему вхору регулирующего элемента, а входом через резистор -к вьссодной щи не и через конденсатор - к общей щине 2. Однако данное устройство не позволяет получить на выходе импульсы трапецеидальной формы. Целью изобретения является расщире ние функциональных возможностей. Для досп1жения поставленной цели в генератор импульсов, содержащий регулирующий элемент, подсоединенный входом к источнику питания, а выходом к выходной шине, и усилитель постоянного тока, подключенный выходом к управляющему входу регулирующего элемента, а входомчерез реакстор - к выходной шине и через конденсатор - к общей щине, введены двухбазовый 1ШОД с решстором в цепи первой базы, переменный резистор и диод, причем эмиттер двухбазового диода присоединен к входу усилителя постоянного тока и через диод присоединен с подвижному ксятакту переменного резистора, включенного между общей и выходной шинами, первая база через резистор подключена к общей шине, а вторая под- ключена к управляющей щине. Регулирующий Элемент выполнен в виде полевого транзистора. Усилитель постоянного тока построен по овухкоскапной схеме на МДП и биполярном транзисторах. На фиг. 1 представлена принципиальная схема генератора импульсов;на фиг. 2 - времетшые диаграммы. Генератор импульсов содержит регулирующий элемент I, усилитель постоянного тока (УПТ) 2, резистор 3, конденсатор 4, овухбазсеый оиод 5, резистор 6, переменный резистор 7, диоц 8, регулирующий элемент I выполнен на полевом транзисторе с п -каналом 9, усилитель постоянного тока (УПТ) 2. выполнен на резисторе Ю, биполярном транздсторе H резисторе 12 и полевом транзисторе 13, шину внешнего управления 14, шину источника питания 15, выходну1Ь игану 16, обшую шину 17. Устройство работает следукшшм образо,/ После подачи К шинам 15, 17 напр5 жения питания на выходной шине 16 будет постоянное напряжение (фиг. 26 UQ ). Ре- гулиртощий элемент I, полевой транзистор 9, усилитель постоянного тока 2, выполненный на транзисторах 11, 13 и резисторах 10, 2,, резистор 3 и цепь эмит тер-первая база двухбазозого диода 5 вместе с резистором 6 образуют схему источника питания компенсационного типа. Имерительной цепью этого стабилизатора является упомянутая цепь из резисторов 3 и 6 и открытого перехода эмиттер- пер вая база диода 5, роль опорного напр; жения выполняет напряжение отсечки полевого транзистора 13 усилителя постоянного тока 2. Так как вход УПТ 2 затвором транзис тора 13 подключен через низкоомную цепь из диода 5 и резистора 6 к ойдей шине, а потенциал между Выходной шиной 16 -истоком транзистора 13 и его затвором достаточен для его отпирания, то ток стока через резистор 12 открывает транаис бр 11, на нагрузке которого создается падение напряжения, приложенное межРО исто. ком и затвором полевого транзистора 9 элемента 1, которое подзапирает элемент 1, что ведет к формированию на выходной шине 16 мшшма/ьного напряжения величиной Од (фиг. 26) . После подачи в мо- мент времени . (фиг. 2а) на шину управления 14 импульса напряженияи 4 подводимого через резистор 6 между первой и второй базами двухбазового диода 5, цепь эмиттера этого диода становится непроводящей, и через резистор 3 пршсходит заряд конденсатора 4, при этом про исходит уменьшение токов транзисторов 13 и 1.1, уменьшается падение напряжения на резисторе 10, УПТ 2, подоткрывается регулирующий элемент 1, и на выходной шине 16 происходит отслеживание на большем потенциале, чем на входе УПТ 2, изменения напряжения на его входе за. счет заряда конденсатора 4, что обеспечивает постоянство разности потенциалов на резисторе 3. Это постоянство разности потенциалов обеспечивает постоянный по величине ток заряда конденсатора 4 и формирование на выходе линейного изменения напряжения в интервала времени t -tn Включенный на выходной шине 16 делителей напряжения пepeмeнныji резистор 7 регулируется так, чтобы до времени t величина напряжения между его подвижным выводом к корпусам была боль- начального напряжения на кокденсаторе 4, перекороченном эмиттерной цепью двухбазового диода 5, После времени i , происходит формирование линейного напряжения на выходной шине 16, скорость изменения которого на подвижном конзкте резистора 7 в коэффициент его деления меньше, чем на вькоде и конденсаторе 4 - входе УПТ 2. После того, как величина напряжений на вход УПТ 2 превысит напряжение подвижного контакта решстора 7, произойдет открывание диода 8 и последовательно с резистором 3 черев диод 8 включится нижняя часть резистора 7, эта последовательная цепь эквивалентна, Н№ой примерительной цепи компенсационного стабилизатора напряжения, которая формируется после отпирания диода 8, и 4икснрует время iq- время окончания формирования линейного переднего фронта трапецеидального напряжения и начало формирования постоянного его верхнего значения. Меняя У5:тановку резистора 7, можно изменять в широких пределах верхнее значение трапецеидального напряжения (фиг. 26, пунктир). I Формирование плоской верхней части трапеции продолжается до времени из времени снятия уп завляющего импульса с двухбазового диода 5. При этом конден ,. . .. „,.. сатор 4 разряжается через цепь эмиттербаза-редястор 6, на выходе формируется напряжение минимальной. величины .(J устройство переведено в исходное состояние. После подачи импульса управления на иину 14 возобновляется формирование трапецеидального напряжения. При формировании нижнего и верхнего напряжений, а тЬкже линейного фронта трапецеидального импульса за счет глубокой отрицательной обратной связи через элемент I, УПТ 2, резистор 3 и 7, диод, 8 обеспечивается низкое выхопное сопротивление в генераторе импульсов, свойственное компенсацисяшым стабилизаторам напряжения, высокая линейность переднего фронта за время t, - fci ,стабилизацня нижнего и верхнего значений выходных напряжений, что ссютавляет Главные преимущества при использовании этого генератора для мооуляции различных генераторов и СВЧ устройств, когдаа требуется независимость параметров трапедеидального напряжения от напряжения питания на шинах 15 и 17 при непостоянстве нагрузки по выходной шине 16 воздействии внешних дестабилизирующих факторов. Особенность построения предлагаемого устройства состоит в том, что необходимо применять УПТ 2 с высоким входным сопротивлением к инфазным изменениям вхо дного и выходного напряжений. В случае применения диода 8 с обратным током, близким к току заряда конденсатора 4, его анод подключают к вь хову УПТ 2. При применении элементов 9-2ПЗО2Б 11-2Т603, 13-2ПЗО1А, 5-2Т117Б, 8-Д220Б, 1О-ЗкОм,. 12-6,8 кОм, 3ЮО кОм, 6-27Ом, 7-1ОкОм, 4Ю.О I мкФ и изменении напряжения питания на +10% получена стабильность достоянных уровней трапецеидального напряжения не хуже +0,О8%, линейность п& реднего фр шта не хуже 1%. Подтвержден возможность получения импульсов требуемой трапецеидальной формы со стабяпьными параметрами. Формула изобретения I. Генератор импульсов, содержаицтй регулирукший элемент, подсоединенный входом к источнику питания, а выходом к выходной шине, усилитель постоянного тока, подключенный выходом к управляющему вхосу регулирующего элемента, а входом через рексстор - к выхошюй шине и через конденсатор -JK обше-й шине, отличающийся тем, что, с целью расширет1я функциональных воэмржносгей, в него введены ОЕухёазовый диод с резистором в цепи первой базь, переменный решстор и диод, причем эмиттер двухбазового диода присоединен к входу усилителя постоянного тока и через дкод подсоединен к подвижному контакту переменного резистора, включенного между общей и выходной шинами, первая база через резистор подключена к общей шине, а вторая подключена к управляклцей шине. 2.Генератор по п. 1, 6 т л к ч К щ и и с я тем, что в нем регулирукгщий элемент выполнен в виде полевого транзистора. 3.Генератор по п. I, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в нем усилитель постоянного тока построен по двухкас- кадной схеме на МДП и биполярном гран з1К ТОрах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Ni 598223, кл. Н 03 К 4/49, .75. 2.Авторское свидетельство СССР N9 365791, кл. Н 03 В 7/ОО, 12.O7.71.

ы

l/f6

А

-

.

;

FT 17

ty.

UD

Фи-г. 2