Генератор импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/28 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к автоматике 1и измерительной технике и может быть использовано в устройствах, преобразующих величину емкостиконденсатора в импульсный сигнал, а также в емкостных датчиках уровня сред, устройствах счета предметов и других устройствах.

Известны устройства, преобразующие величину емкости в импульсный сигнал, состоящие из последовательно включенных высокочастотного генератора, резонансного контура и детектора. Резонансный контур содержит конденсатор, емкость которого зависит от уровня конт,ропируемой среды ij .

Однако при изменении параметров транзисторов иэ-за изменения температуры окружающей среды или по другим причинам такое устройство работает ненадежно.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является генератор импутвьсов, содержащий транзистор, коллектором подключенный через колебательный контур и ограничивающий резио тор к одному выводу питания, базой под-, ключенного через катушку обратной связи, резистор смешения и диод вместе с выходом устройства и одним вьтодом первого шунтирующего кояденсатсра к обшей точке колебательного контура и ограничивакхщего резистора, а эмиттером подключенного вместе с выводами времязадающего конденсатора, второго шунти- руюшего конденсатора и другим выводом . первого шунтируюшего конденсатора к другому выводу питания, другие выводы времязадающеГо конденсатора и второго шунтирующего конденсатора подключены к обшей точке диода и резистора смещения и к обшей точке катушки обратной связи и резистора смешения соответственно 2 .

Недостатком данного устройства является то, что оно не может быть использовано в качестве емкостногю датчика, преобразутошего величину емкости в импульснБтй сигнал. Цепь изобретения расширеш1е функциональных игхзможисмп ей путем использо15ант1я его в каппстпп емкостного датчика. Поставленная цепь достигается тем, что в устройство, содержащее транзистор, подключенный коллектором через колебательный контур и ограничивающий резистор к щкне питания, а базой через катушку обратной связи, резистор сметения и диод к - выходной шине и к об1111ей точке колебательного контура и ограничивающего резистора, эмиттер транзистора подключен к общей щине, об,щая .точка резистора смещения и диода через первый конденсатор, точка колебательного контура и ограничивающего резистора через второй конденсатор и общая точка резистора смещения и катущ ки обратной связи через третий конденса Tqp подключены к общей щине, введены емкостно-резисторный делитель напряжения, выпрямитель и пороговый элемент, 1фичем емкостно-резисторный делитель напряжения подклю ген между коллектором транзистора и общей щиной, а его средняя точка подключена к входу вьшрямителя, выход которого Через пороговый элемент подшиючен к базе транзистора. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Генератор импульсов состоит из транзистора 1, подключенного коллектором через колебательный контур 2 и ограничи вающий резистор 3 к щине 4 питания. Транзистор 1 базой подключен через катущку 5 обратной связи, резистор 6 сме щения и диод 7 вместе с выходом 8 уст ройства и ошшм выводом первого щунти рукяцего конденсатора 9 к общей точке колебательного контура 2 и ограничивающего резистора 3. Транзистор 1 эмиттером подключен вместе с выводами время- задающего конденсатора 10,. второго щунтируклцего конденсатора 11 и другим выводом первого щунтйрующего конденсатора 9 к другому выводу 12 питания. Другие выводы времязадающего конденсатора 10 и второго щунтйрующего конденсатора 11 подключены к общей точке диода 7 и резистора 6 смещения, и катушки 5 обратной связи, л резистора 6 смещения соответственно. Устройство, кроме того, содерж1гг емкостно- езисторный делитель 13 напряжения, выпр51митеяь 14 и пороговый элемент 15. Причем вход емкостно-резисторногю делителя 13 напряжения включен между общей точ КОЙ коллектора транзистора 1 и колебательного контура 2 и щэушм выводом 12 питания. Вход выпрямителя 14 включен между выходом емкостно-резисторного делителя 13 напряжения и другим выводом 12 питания. Выход выпрямителя 14 через пороговый элемент 15 подключен к общей точке базы транзистора 1 и катущии 5 обратной связи. Емкостнорезисторный делитель 13 напряжения состоит из последовательно включенных конденсатора и резистора. Выпрямитель 14 состоит, to диода и конденсатора. Пороговый элемент. 15 выполнен из последовательно включенньгх переключающего неуправляемого диода и резистора. Устройство работает следующим образом. При величине емкости конденсатора емкостно-резисторного делителя 13, меньщей некоторой величины, напряжение на выходе этого делителя меньще величины срабатывания порогового элемента 15. В этом случае устройство работает S режиме генерирования высокочастотных колебаний и на выходе 8 устройства присутствует постоянное напряжение, величина которого равна 80 - 90% напряжения на шине 4 питания устройства. Емкость конденсатора емкостно-резисторного делителя 13 изменяется под влиянием внещних воздействий, например при приближении уровня среды к обкладкам этого конденсатора. При увеличении емкости конденсатора емкостно-резисторного делителя 13 увеличивается напряже1ше на его выходе. Это напряжение выпрямляется выпрямителем 14. После того, как конденсатор выпрямителя заряжается до величины напряжения срабатывания порогового элемента 15, этот конденсатор разряжается через переход база-эмиттер транзистора 1. Этим импульсом транзистор 1 переводится в состояние насьпцения и остается в этом состоянии в течение времени разряда времязадающего конден.сатора 10. После разряда времязадающего конденсатора 10 устройство резко переходит в режим генерирования высокочастотных колебаний. Таким образом, при увеличении емкости конденсатора емкостно-резисторного делителя 13 напряжения устройство периодически переходит из режима генерирования высокочастотных колебаний в срыва этих колебаний. При этом на выходе 8 устройства присутствуют имлульсяз прямоугольной формы.