Генератор импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/02 

( ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в различных устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники.

Известен генератор импульсов, содержащий времязадающую RC-цепь, к средней точке которой подключен эмиттер первого транзистора, эмиттер второго транзистора подключен i; общей ,д шине, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, коллектор второго транзистора, соединенный с базой первого транзистора, подключен к средней точке резистив- ,5 ного делителя напряжения, дополнительный резистивный делитель, средняя точка которого черед диод подключена к базе первого транзистора, а один из выводов дополнительного резис20 тивного делителя через стабилитрон подключен к точке соединения резисторов вр яязадающей RC-цепи и резистивного делителя С 1 .

Известны генераторы импулвсов, содержащие RC-цепь, включенную между шинами источника питания, релейный блок на транзисторах разного типа проводимости, вход которого соединен с выходом RC-цепи, выход.- с выходом устройства.

Недостатком данного генератора является низкая надежность работы,, так как при. увеличении коэффициентов усиления транзисторов (от образца к образцу, от температуры) ток, протекающий в этом генераторе через источник питания, резистор RC-цепи и вход релейного блока, оказывается достаточным для постоянного удержания релейного блока в сработанном cor стоянии, что приводит к срыву генерации.

При работе же с заведомо уменьшенными входными, токами увеличивается вероятность сбоев из-за несрабатываний релейного блока. 396 Наиболее 6 1изким к предлагаемому по технической сущности является генератор импульсов,содержащий RC-цепь, включенную между шинами источника питания, релейный блок на транзисторах разного типа проводимости, вход которого соединён с выходом RC-цепи. выход с выходом устройства. RC-цепь состоит из последовательно соединенных резистора и конденсатора, релейный блок составлен из первого (р-п-р типа) и второго (п-р-п типа) транзисторов, стабилитрона, диода и резистора нагрузки. Выходом RC-цепи является точка соединения выводов pe-i 15

зистора и конденсатора, входом релейного блока является эмиттер перво-го транзистора, выходом - точка соединения коллектора второго транзистора с катодом диода и выходом резис тора нагрузки-. Коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, эмиттер которого со единен с общей шиной. База первого транзистора соединена с анодом диода и через стабилитрон с общей шиной 2. Однако надежность работы этого генератора импульсов низка. Действительно, .очередного открывания транзисторов и разряда конден сатора через них уменьшается лишь разрядный ток конденсатора, но не уменьшается ток через источник питания, резистор RC-цепи,переход эми тер - база первого транзистора, дио и открытый второй транзистор. Этого тока при увеличении коэффициентов усиления транзисторов оказывается достаточным для удержания в открытом состоянии первого транзистора, коллекторный ток которого, протекая через переход база - эмиттер второго транзистора, удерживает и второй транзистор в открытом состоянии. Незапирание транзисторов приводи к срыву генерации. При работе же с заведомо уменьшенными базовыми точками транзисторов увеличивается вероятность сбоев из-за неоткрывания транзисторов ввиду уменьшения их ко эффициентов усиления от образца, к о разцу, от температуры, старения. Осо бенно низка надежность работы генератора при регулировке частоты путем перенастройки резистора RC-цепи, та как при изменении сопротивления это го резистора в сторону уменьшения

транзисторах разного типа проводимости, вход которого соединен с выходом RC-цепи, выход - с выходом устройства, введен полевой транзистор, затвор 5 уаелицивается ток,протекающий через этот резистор ипереходы база - эмиттер транзисторов, и поэтому вероятность сбоев из-за незапирания транзисторов возрастает, вследствие чего диапазон регулирования частоты недостаточен для большинства применений. Целью изобретения является повышение надежности работы и расширение диапазона регулировки частоты генератора импульсов, . Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов, содержащий RC-цепь, включенную между шинами источника питания, релейный блок на которого соединен с выходом RC-цепи, канал полевого транзистора включен параллельно второму входу релейного блока на транзисторах разного типа проводимости. На чертеже,представлена принципиальная электрическая схема генератора импульсов. Генератор импульсов содержит RC-цепь 1, составленную из резистора 2 и конденсатора 3, релейный блок на транзисторах разного типа проводимости, составленный из транзисторов 5 (р-п-р типа) и 6 (п-р-п типа) , стабилитрона 7, диода 8 и резистора 9 нагрузки, и полевой транзистор 10 (с р-п переходом, р-каналом). Генератор импульсов имеет выход 11, питание устройства осуществляется от фины 12 питания. RC-цепь 1включена между шинами источника питания, выходом RC-цепи 1 является точка соединения выводов резистора 2и конденсатора } В релейном блоке k на транзисторах разного типа проводимости первым входом является эмиттер транзистора 5, бторым входом - точка соединения коллектора транзистора 5 с базой транзистора 6,. выходом - точка соединения коллектора транзистора 6 с катодом диода 8 и выводом резистора 9. Первый, вход релейного блока 4 соединен с выходом RC-цепи 1, выход -.с выходом устройства, затвор полевого транзистора 10 соединен с выходом RC-цепи 1, канал полевого транзисторна включен параллельно второму входу релейного блока i (сток И исток полевого транзистора соединены соответственно с общей шиной и вторым входом релейного блока k). В релейном блоке k база транзистора 5 соединена с анодом диода .8 и через стабилитрон 7 с общей шиной и эмиттером транзистора б. Полевой транзистор 10 предназначен для приведения релейного блока k (путем воздействия на его второй вход) в исходное (т.е. отпущенное) состояние после его очередного срабатывания и последующего разряда через нее конденсатора 3- Канал (т.е промежуток между стоком и истоком) полевого транзистора открыт (имеет низкое сопротивление), если потенциал затвора низок (ниже напряжения отсечки тока стока) и закрыт (имеет большое сопротивление), если потенциал затвора выше напряжения отсечки. Генератор иМпульсов работает еле дующим образом. При включении питания конденсатор 3 разряжен, напряжение на нем вначале низкое, транзисторы 5 и 6 запер ты, канал полевого трензистора открыт (так как низок потенциал затворэ) и шунтирует переход база - эмиттер транзистора 6, обеспечивая надеж 1 мое запирание последнего. Поэтому на выходе 11 генератора высокий потенциал практический равный напряжению питания. Конденсатор 3 заряжается от источника питания через резистор 2 (сопротивление между затвором и каналом полевого транзистора 10весьма большое и не влияет на процесс заряда).Когда напряжение на конденсаторе 3 превысит напряжение отсечки полевого транзистора 10, канал последнего закрывается и перестает шунтировать переход базаэмиттер транзиС|Тора 6. Когда же напряжение на конденсаторе 3 (в процессе его дальнейшего заряда) превысит напряжение пробоя стабилитрона 7, потечет ток через переход эмиттер база транзистора 5 и стабили трон. 7 При этом откроется транзистор 5 и его коллекторный ток потечет через переход база- эмиттер транзистора 6 который также откроется, и на выходе 11 потенциала уменьшится практиче ски до нуля. Конденсатор 3 разряжается через открытые транзисторы 5 и 6, диод 8, после чего напряжение на конденсаторе 3, уменьшившись, станет меньше напряжения отсечки полевого транзистора 10, вследствие чего канал последнего откроется и зашунтирует переход база - эмиттер транзистора 6, принимая на себя коллекторный ток транзистора 5 (обеспечивая тем самым переход 15аза - эмиттер транзистора 6) . Транзистор 6 надежно запирается, отключая ток через диод 8 и переход эмиттер - база транзистора 5, который вследствие этого также запирается, и схема принудительно возвращается в исходное сбстояние, В дальнейшем процессы в генераторе.импульсов периодически повторяются. Использование нового элемента полевого транзистора выгодно отличает предлагаемый генератор импульсов от известного, так как обеспечивается надежное управление изменением состояния релейного блока на транзисто- pax разного типа проводимости в зависимости от уровня выходного напряжения RC-цепи не только при срабатывании, но и при отпускании (приведении в исходное состояние) этого релейного блока. В результате обеспечивается надежная работа генератора импульсов даже при значительных изменениях параметров его элементов, а также при регулировке сопротивления резистора RC-цепи в широких пределах. Благодаря этому примерно на.порядбк расширяется диапазон, регулировки частоты следования генерируемых импульсов, что увеличивает dOepy применения устройства и устранит необходимость разработки ряда генераторов для диапазона частот, охватываемого описываемым генератором. Формула изобретения Генератор импульсов, содержащий RC-цепь, включенную между шинами источника питания, релейный блок на транзисторах разного типа проводимости, вход которого соединен с выходом RC-цепи, выход, - с выходом устройства отличающийся тем, 4то, с целью повышения надежности работы и расширения диапазона регулировки частоты генератора импульсов, в него введен полевой транзистор, затвор которого соединен с выходом RC-цепи, канал полевого транзистора

включен параллельно второму входу релейного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ , кл. Н 03 К 3/02, 15.01.76.

2.Авторское свидетельство СССР № 693533. кл. Н 03 К 3/02, O.Oit.78 (прототип).