Управляемый генератор импульсов

 

Использование: в импульсной технике для формирования импульсов, преобразования аналогового напряжения в частоту, в генерирующих нуль-органах. Сущность изобретения: генератор содержит операционный усилитель 5, резисторы 1-4, конденсатор 6, транзисторный ключ 7. За счет подключения неинвертирующего выхода операционного усилителя через выход транзисторного ключа 7 к общей шине устройства и конденсатора б - между общей шиной и точкой соединения резисторов 1 и 4. включенных4 в цепь ООС операционного усилителя 5, коэффициент заполнения выходных импульсов генератора постоянен и равен 0,5, при этом он не зависит от величины входного сигнала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ж,, 1750025 А1

m>s Н 03 К 3/023 3/28 . .л,;

1 0 з.ф . ГОСУДАРСТВЕй1Ь!Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕЙИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Q p

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1.... .::.:":: . ". :- .2 (21) 4850902/21; —...:.: (57) Использование: в импульсной технике для (22) 29.05.80 . - .: ::: .. формирования; импульсов, преобразования (46) 23;07.92, Бюл. N,. 27 . : .: аналогового напряжения в частоту, в генериру(71) Специальное конструкторское бюро по . ющих нуль-оргайах. Сущность изобретения: приборостроению.и средствам автоматиза-: " генератор содержит операционный усилитель, ции : - .. -:: : -.:- - ...; .. -::: 5, резисторы 1-4, конденсатор 6, транзистор(72) H.È. Коровин: :,, ный ключ 7. 3а счет подключенйя неинвертирующего выхода операционного усилителя

"(56) Гутйиков 8;С. Интегральная злектрони-::. через выход транзисторного калача 7 к общей ка в измерительных устройствах,-М.: Энер- . Шине устройства и конденсатора 6 — между . гия, 1980, с. 173, рис, 8.5а,:: : общей шиной и точкой соединенйя резисторов

Авторское свидетельство СССР .:: — 1 и 4. включенных в цепь 00C операциойного

М 919058. «л. Н 03 К 3/28. 1980. —::: усилйтеля 5, коэффициент заполнения выходных импульсов генератора постоянен и равен (54) YflPAB JlAEMb É ГЕНЕРАТОР ИМ- 05, при этом он не зависит от величины входПУЛЬС08. :: —. :.:- ного сигнала. 1 ил, Х

1750025 вйтся отрицательным по знаку и равным по модулю входному напряжению14 и несколько превышает его (по модулю), проис;

f = — =0,25 U .1 1

Т . t Usx (3) Изобретение относится к импульсной ходит переключение генератора в состоятехнике и может быть использовано для ние положительного выхода, Далее цикл формирования импульсов преобразования повторяется, При R1 - R3 первое переклюаналогового напряжения в частоту,— в гене- чение .выхода операционного усилителя 5 рирующих нуль-органах. 5 происходит при 0в - U>x, а второе при

Цель изобретения — улучшение симмет- Ue - -Uex, где Ue — напряжение на конричности выходных импульсов путем обес-: денсаторе 6, ", печения равного 0,5 коэффициента На выходной шине генератора формизаполнения. .:: - - " руются прямоугольные импульсы с коэфНа чертеже показана-схема предлагае- 10 фициентом заполнения (скважностью), мого генератора. ... -:- .::: :, равным 0,5, Рассчитывают далее коэф Генератор содержит первый 1, второй 2, фйцоиент преобразования .гейератора, третий 3 и четвертый 4 резисторы. операци- являющегося преобразователем напряонный усилитель 5, конденсатор 6, нейнвер- " жение-частота, Для упрощения считают тирующий транзисторный ключ . 7. 15 Ugx ((Ueyx. . Это позволяет считать линейсодержащий транзистор 8, резисторы 9 и ным заряд конденсатора 6, аналогичным

10, диод 11. Ключ 7 может быть"выполнен и происходящему в интеграторе. Это поэво-" на полевом транзисторе..: — : :. .:.,::: . лит считать RC-цепь пассивным интегратто-

Генератор импульсов работает следую- ром. Выход операционного усилителя 5 щим образом; - ":: ": .- .,;.: .. 20 можтно соединить.с RC-цепью (4;6) через

При положительном максрималтьномр на- простейшийдвуполярныйпараметрический пряжении на выхтодноой шине клвч 7 заперт:, стабилизатор на резисторе и прецизионном конденсатор.6 перезаряжается в положи- --. двуханодном стабилитроне: например; тельном направлении через резистор 4..: KC170A. В данном случае счйтают "строго

При данном рассмотрении будем считать 25 сихммхехтричнымип уровни выходного напря- .

R1> R4. для упрощения, чтобы пренебречь жения операционного усйлтителя 5 равйЫмтй влиянием резистора 1 на процессы переза- -, U>, Çà йериод вйходных импульсов конденряда конденсатора 6;:::::,,:: ":::: -::. сатор бдолжен перезарядиться на величину

-Входное напряжение подается на o6a: 2U»,, Можно записать следующее равенст- входа операционного усилителя 5. До тех 30 во для приращенйя напряжения 0в:пор, пока напряжение- на конденсаторе 6 менбше входного, ийвертируюхщий вход . A At операционного усилителя 5 более отрицателен, чем неинвертйрующийт состояййе вы. хода генератора устойчиво. В момент, 35 где t — ток заряда конденсатора. равный котда напряжение на конденсаторе 6 ста- U® новйтся равным и несколько большим (на R 4 пренебрежимо малую величину) происхо- Ьt -" время заряда, дит переключение выхода с максимально: Приняв Ов 2U< ;:A t - 0.5Т, где Т— положительного на максимально-отрица- 40 период выходнкых импультсов, получают тельное значение, Ключ 7 открывается, подключив неинвертхирующий вход операционного усилителя 5 к общей шине. - ., с „, Падение напряжения на эмиттерно- коллек торном переходе транзисторного ключа 7 45 Из выражения (2) виДно, что генератор близко к нулю (доли или единицы милли-. формируетпропорциональнуюзависимость вольт). Лучшие результаты в этом отноше- входное найряжейие - период, при этом кой и и дает и р им е н е и их е пол е ваго эффициент пропорциональности равен: транзистора, Конденсатор 6 перезаряжается в отрицательном направлении. Каскад 50 усиления в этом случае фактически работает как инвертирующий с резистором 3 на входе и резистором t в цепи ООС. Состояние. где t — постоянная времени RC-цепи. выхода и на этот раз устойчивое. Для сим- На ocíðâàíèè выражения (2) можно заметричности принимают R1 =- R3. В моме 55 писать выражение для частоты в виде . когда напряжение на конденсаторе 6 стано l75002S

5 3 о

Зависимость (3) является обратной. Ко- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я зффициент преобразования " : Управляемйй гегйератор импульсов, содержащий оПерацуиаогнный усилитель, выход

К «02би, 1 -, 4 . которого соединен с.выходной шиной уст г . " ": :.() :. ..:, 5 ройства и-с управляющим входом транзисторного ключа, инвертирующий вход

Как видно из формулы (4), коэффициент oneрационногоусйлителя соединен с одним преобразования генератора зависит как oi из выводов nepaoro резистора; неинвертипостоянной времени i, так и от максймаль- . . рующий вход через второй резистор . "ных уровней. на выходе оперсацгионнуого уси- 10 соединен с входной шийой устройстве, соеглителЯ (ОУ) б, Стабйльногсть йОстгоЯнной —,: дйненной с одним из выводов тРетьего Ре-. времени:достигается выбором" соотаетству- зистора;четвертый резистор и кондейсатор, ющих типов резистора 4 и кондгенсанторв 6, отличающийся тем, что, с целью что достигагетСЯт несложно. СттабилтьйогСнть.ОРд:. УлУчаенивсимметРичности выходных импУльментотВ на ВыхоДе ОУ 5, исключгающих "не-" Усилгитайю сОединей чеРез выход тРанзистоРдонасйщение " ОУ или же. "введением. : ного ключа с общей шиной устройства, другой ., зиьнгногто ограничйтелтя. .,-." . 20 гдругой вывод первого резистора через четвер. торе-импульсое коэффициент эагполнения::-:::.ного усилителя и через конденсатор - с .. (или обратнаяг емгус величина - скважность): общей шиной устройства. при этом транзи: пОсттОЯнетн и Равен 0,5г, пРй этом он не звви- .:.: стоРный ключ выполнен неинвеРтиРУющим. ,- - сит отг величины входного сигнала..,.

t т

" .т

E.

Составитель" Н;Феройонтова

Редактор А.Козориз Техред М.Моргентал . Корректор Э.Лончакова . Заказ 2603 .::.::.":."" Тираж ",. ..-;:-: .:.:, .- Подписное

ВНИИПИ Госуднарственйого комитета по йзогбретениям и открытиям йрй ГКНТ СССР ! 13036; Москва,:Ж-35, Раувская наб.. 4/5 н

Происк одственно иадатеаатскид комбинат "Патент", r. ужгород. уа.Гагарина, 101 т