Формирователь импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/01 H03K4/94 

(5) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

1 .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования биполярных трапецеидальн ых импульсов с независимым регулированием как длительностей нарастания и спада, так и амплитуд положительной и отрицательной полярностей.

Известен формирователь трапецеидальных импульсов, содержащий формирователь биполярных импульсов, аналоговые ключи, интегратор, формирователь коротких импульсов, элемент И и блок управления С.

Недостатком известного формирова- ,5 теля является невозможность отдельной регулировки параметров формируемых трапецеидальных импульсов.

Известен формирователь прямоугольных импульсов, содержащий операци- 20 онный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен со средней точкой делителя напряжения, включенного между выходом усилителя и общей шиной, а инвертирующий - к первому выводу конденсатора, второй вывод которого соединен с общей ши- ной, два источника тока перезаряда конденсатора на транзисторах различного типа проводимости, эмиттеры которых через диоды соединены с выходом операционного усилителя, коллекторы - с его инвертирующим входом, а базы - с источниками напряжения смещения 2 J.

Однако и данный формироват ь характеризуется невозможностью формирования импульсов трапецеидальной формы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей формирователя путем обеспечения формирования трапецеидальных импульсов с независимой регулировкой параметров :импульса.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь, содержащий oneрационный усилитель, конденсатор и два источника тока перезаряда коиденсатора на транзисторах разного типа проводимости, эмиттеры которых через диоды соединены с выходом операционного усилителя базы - с источниками напряжения смещения, а коллекторы - с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной, введены два ключа на транзисторах разного типа проводимости, два регулируемых источника питания, повторитель, два резистора и формирователь биполярных импульсов вход которого соединен с входной клеммой устройства, а выход - с входами ключей на транзисторах разного типа проводимости, коллекторы которы соединены с регулируемыми источниками питания, вход повторителя соедине с первым выходом конденсатора, а выход - с выходной клеммой устройства и инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход кото рого через резисторы соединен с выхо дами ключей. На чертеже приведена схема предла гаемого устройства. Формирователь импульсов состоит и формирователя биполярных импульсов 1 первого и второго ключей на транзисторах. 2 и 3, питание которых осуществляется от регулируемых источников питания на резисторах и 5, резисторов 6 и 7, операционного усилителя (.ОУ) 8, источников тока перезаряда на транзисторах 9 и-10, диодах 11 и 12 и резисторах 13 и k, источников напряжения смещения на резисторах 15 и 16, конденсатора 17 и пов торителя 18. Формиров атель импульсов работает следующим образом. При поступлении однополярных импульсов на вход формирователя биполярных импульсов 1 на его выходе фор мируются биполярные импульсы в форме меандра. Импульс положительной полярности открывает транзистор 2 и за крывает транзистор 3. При этом подвижный вывод регулируемого резистора 4 через открытый транзистор 2 соединется с общей шиной, и напряжение на неинвертирующем входе ОУ 8 определяется только положением подвижного вывода регулируемого резистора 5 и делителем на резисторах 6 и 7. На инвертирующий вход повторителя подается напряжение с выхода повторителя 18, повторяющее напряжение на конденсаторе 17, которое до рассматриваемого момента было положительным, В результате на выходе ОУ 8 устанавливается напряжение отрицательной полярности, которое открывает источник тока на транзисторе 10. Источник тока на транзисторе 10 перезаряжает конденсатор 17. Скорость перезаряда определяется положением подвижного вывода регулируемого резистора 16 и сопротивлением резистора И. Когда напряжение на выходе повторителя 18 достигает уровня напряжения на неинвертирующем входе ОУ 8, величина напряжения отрицательной полярности на выходе ОУ уменьшается таким образом, что ток заряда конденсатора 17 от источника на транзисторе 10 уравновешивается токами разряда через переход коллектор - база закрытого транзистора 9 и входное сопротивление повторителя 18. При этом на выходе буферного усилителя формируется горизонтальный участок трапецеидального импульса отрицательной полярности, длительность которого определяется продолжительностью импульса на выходе формирователя биполярных импульсов 1. Напряжение на выходе повторителя 18 фиксируется на уровне, задаваемом регулируемым резистором 5. С окончанием импульса на входе формирователя биполярных импульсов 1 на его выходе формируется напряжение отрицательной полярности, которое открывает транзистор 3 и закрывает транзистор 2. Подвижный вывод регулируемого резистора 5 через открытый транзистор 3 соединяется с общей шиной, напряжение положительной полярности на неинвертирующем входе рУ 8 определяется только положением подвижного вывода регулируемого резистора 4 и делителем напряжения на резисторах 6 и 7. На инвертирующий вход ОУ 8 подается напряжение с выхода повторителя 18, повторяющее напряжение отрицательной полярности на конденсаторе 17. В результате на выходе ОУ 8 устанавливается напряжение положительной полярности, которое открывает источник тока на транзисторе 9 Источник тока на транзисторе 9 перезаряжает конденсатор 17. Скорость перезаряда определяется положением подвижного вывода регулируемого резистора 15 и сопротивлением резистора 13. Когда напряжение на выходе повторителя 18 достигает уров ня напряжения на неинвертирующем вхо де ОУ 8, формируется горизонтальный участок трапецеидального импульса положительной полярности, длительность которого определяется продолжительностью паузы на входе форми рователя биполярных импульсов 1. Jjaпряжение на выходе повторителя 18 фиксируется на уровне, задаваемом регулируемым резистором 4. С приходом следующего импульса на вход формиро вателя биполярных импульсов 1, описанный процесс повторяется. Таким образом, предложенный форми рователь импульсов позволяет формировать биполярные трапецеидальные импульсы с независимым регулированием амплитуд и скоростей нарастания и спада, причем формируемые импульсы обладают высокой линейностью и ста бильностью. Формула изобретения формирователь импульсов, содержащий операционный усилитель, конденсатор и два источника тока перезаряд конденсатора на транзисторах разного типа проводимости, эмиттеры которых i 6 через диоды соединены с выходом операционного усилителя, базы - с йсточ никами напряжения смещения, а коллекторы - с первым выврдом конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной, отличающиися тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два ключа на транзисторах разного типа проводимости, два регулируемых источника литания, повторитель, два резистора и формирователь биполярных импульсов, вход которого .соединен с входной клеммой устройства, а выходс входами ключей на транзисторах раз- ного типа проводимости, коллекторы которых соединены с регулируемыми источниками питания, вход повторителя соединен с первым выходом конденсатора , а выход - с выходной клеммой устройства и инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через резисторы соединен с выходами ключей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff 719239, ,кл. Н 03 К iM, 10.0.73. 2.Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред. Дж. Грема. Мир, 197, с. «04, рис. 10..

П П

S 7 Г Г