Генератор прямоугольных импульсов

 

ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ , содержащий времязадающий RC-MOCT и операщюнный усилитель, входы которого подключены к выходной диагонали RC-моста, входная диагональ которого подключена одним концом к выходу операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты и скважности генерируемых им пульсов, в него введен дополнительный , конденсатор, подключенный одним выводом к шине нулевого потенциала, а другим - к другому концу входной диагонали Rc-моста.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ф(51) Н 03 К 3 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3504954/24-21 (22) 22,10,82 (46) 23.05 ° 85. Бюл. У 19 (72) А,Н.Хабаров и E.Ë.Àëåêñååâà (53) 621,374 (088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 919058, кл. Н 03 К 5/28, 1980.

2. Ермелов Р.С, Цифровые частотомеры, "Энергия", .1973, с. 82 (прототип) . (54) (57) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий времязадающий

Рс-мост и операционный усилитель, входы которого подключены к выходной диагонали R(--моста, входная диагональ которого подключена одним концом к выходу операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты и скважности генерируамых импульсов, в него введен дополнительный,конденсатор, подключенный одним выводом к шине нулевого потенциала, а другим » к-другому концу входной диагонали Рс-моста.

1157650 вано для построения генераторов прямоугольных импульсов с высокой стабильностью частоты и скважности, С

Известны генераторы прямоут альных импульсов, содержащие операционный усилитель, выход которого подключен к шине нулевого потенциала через

RC -мост, при этом диагональ моста 10 подключены к входам операционного усилителя Pl ).

Недостатком таких устройств является низкая стабильность частоты и

U pp„„„„. и

U>ÄÄскважности генерируемых импульсов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является генератор прямоугольных импульсов, содержащий RC-мост и операционный усилитель, входы которого подключены к выходной диагонали RI=-моста, входная диагональ которого одним концом подключена к выходу операционного усилителя, а другим — к шине нулевого потенциала (2J.

Недостатком известного генератора является низкая стабильность частоты и скважнасти импульсов при изменении положительного или отрицательного напряжения питания относительно шины нулевого потенциала, а также иэ-эа различных и непостоянных напряжений насыщения выхода операционного усилителя.

Цель изобретения — повышение стабильности частоты и скважности генерируемых импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор прямоугольных импульсов, содержащий времязадающий

RL-мост и операционный усилитель, входы которого подключены к выходной диагонали РС-моста, входная диагональ которого подключена одним концом к выходу операционного усилителя, введен дополнительный конденсатор, подключенный одним выводом к шине нулевого потенциала, а другим - к дру гому концу входной диагонали RC -моста

На фиг,l приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого генератора; на фиг.2 - эпюры напряжений поясняющие работу генератора прямоугольных импульсов, U +

И

Ь

t — длительности положительного

ЗО и отрицательного импульсов, Генератор работает следующим образом, Лопустим, что на выходе операционного усилителя l имеется отрицательное напряжение U Ä . В этом положении

35 вью операционный усилитель удерживается положительной обратной связью по резистивному делителю из резисторов 3 и 4 до тех пор, пока на времязадающем конденсаторе 6 уменьшающееся по экспоненциальному закону напряжение

«е достигает напряжения, равного напряжению О в точке соединения резисторов 3 и 4, В этот момент полярность на выходах операционного усилителя

45 изменяется на противоположную и напряжение на его выходе лавинообразно изменяется на противоположное(.1

8ь!х

В течение отрицательного импульса дополнительный конденсатор 7 заряжает50 ся до небольшого отрицательного зна- чения, так как величина емкости до» полнительного конденсатора 7 выбирается намного большей, чем у конден сатора 6. После появления на выходе операционного усилителя напряжения

U+ он остается в этом положении до алых тех пор, пока возрастающее по экспоненциальному закону напряжение на

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэоГенератор прямоугольных импульсов содержит операционный усилитель 1, выход которого подключен к одному концу входной диагонали Rc-моста 2, выполненного на последовательно сое-1 диненных реэис торах 3 и 4 и последовательно соединенных резисторе 5 и конденсаторе б, а другой конец входной диагонали подключен к шине нулевого потенциала через дополнительный конденсатор 7, На эпюрах (фиг,2) обозначены:

U +,„ - напряжение на выходе операционного усилителя 1; максимальные (положительное и отрицательное)выходные напряжения операционного усили. теля 1 относительно шины нулевого потенциала (напряжения насыщения ); максимальные напряжения на выходе делителя, состоящие из резисторов 3 и 4, напряжение на конденсаторе 6 напряжение на дополнительном конденсаторе 7 относительно нулевого потенциала шины, l 157650

10+

4 < Be

P +R

3 4 = = й, С, п 1г

ЯЗ з конденсаторе 6 не достигнет величины V4 — напряжения на точке соединения резисторов 3 и 4. Вновь происходят лавинообразный переброс выходного напряжения операционного усилителя до LI . Процесс повторяется.

Beaux

В установившемся режиме генерации на дополнительном конденсаторе 7 устанавливается постоянное напряжение, равное среднему арифметичес- щ кому от переменного напряжения на выходе .операционного усилителя, так как цепочка, состоящая из резисторов 3 и 4 и конденсатора 7, представляет собой интегрирующую рс -цепочку, подключенную на выход операционного усилителя. Очевидно, что положение общей шины относительно шин питания или напряжений насыщения операционного усилителя в такой схеме не влияет на потенциал относительно напряжений насыщения операционного усилителя точки соединения дополнительного конденсатора 7 с времязадающим мостом 2, причем этот потенциал как среднее значение выходного напряжения равен среднему арифметическому от положительного и отрицательного напряжений насыщения операционного усилителя, В соответствии с принятыми обозначениями (фиг,2), закоротив дополнительный конденсатор 7 и приняв

1.1 se y 04 и 0 ь х положительными еь!х величинами относительно общей шины, получаем для 4+ и следующие выра,жения:

R +R 1(1

3 4 1 ьых

5 6 (4 )

+D

3 "4

Если дополнительный конденсатор 7 не закорачивать, Т0 (18ef., URb,„, (! и необходимо измерять относительно точки соединения конденсатора 7 с входной диагональю моста 2.

Учитывая, что потенциал этой точ. ки равен среднему арифметическому от положительного и отрицательного напряжений насыщения операционного усилителя, получаем, что 0 ь,„ = 0 ц„.

При этом

Отсюда следует, что частота и скважность генерируемых импульсов не зависит от колебания напряжений питания и насыщения операционного усилителя. Следует отметить, что несмотря на то, что по средней постоянной составляющей налицо положительная обратная связь, генератор при любых номиналах элементов моста 2 работает устойчиво, так как коэффициент этой обратной связи меньше единицы, и напряжение на конденсаторе 7 всегда стремится к среднему значению

Mezz>,y "ьь,„и Use

Выполнение генератора прямоугольных импульсов по предлагаемой схеме позволяет значительно повысить ста-бильность его частоты и скважности, не прибегая к стабилизации напряжений питания операционного усилителя.

1157650

Составитель Н.Маркин

ТехредЛ.Мартяшова Корректор М.Самборская

Редактор А.Сабо

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3390/53 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж«35, Раушская наб., д. 4/5