Генератор прямоугольных импульсов
О П И С А Н И E (п) 429510
Социалистимесних
Республин
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 06.12.71 (21) 1720895/26-9 .с присоединением заявии ¹ (32) Приоритет
Опубликовано 25.05.74. Бюллетень ¹ 19
Дата опубликования описания 10.10.74 (51) М. Кл. H 03!(3/35
Государстаенный комитет
Совета Министров СССР по делам изааретений и открытий (53) УДК 621.374.5 (088.8) (72) Автор изобретения
В. И. Бутенко (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ
Изобретение относится к импульсной технике.
Известен генератор прямоугольных импульсов, содержащий времязадающий конденсатор, включенный последовательно с токостабилизирующим зарядным каскадом, и разрядный каскад.
Однако известный генератор имеет ограниченный диапазон регулировки скважности импульсов и зависимость частоты повторения импульсов от длительности импульсов.
Целью изобретения является расширение диапазона регулировки окважности импульсов, обеспечение взаимонезависимости регулировок длительности выходных импульсов и их частоты повторения.
Для этого к аноду кремниевого одностороннего ключа подсоединены катоды двух диодов, анод одного диода соединен с одним из времязадающих конденсаторов, анод второго диода соединен со вторым времязадающим конденсатором и базой транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, управляющий же электрод кремниевого одностороннего ключа соединен через резистор с положительным полюсом источника питания, а через стабилитроны — с соответствующими эмиттерами транзисторов токостабилизирующих каскадов.
Изобретение пояснено чертежами.
На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема генератора прямоугольных импульсов; на фиг. 2 — эпюры напряжения на элементах схемы.
5 Генератор прямоугольных импульсов содержит времязадающие конденсаторы 1 и 2, включенные между источником отрицательного напряжения Е, и коллекторами транзисторов 3 и 4 соответственно, являющихся токо10 стабилизирующими зарядными каскадами.
Между. эмиттером транзистора 3 и положительным полюсом источника питания Е2 включен резистор 5, а между эмиттером транзис. тора 4 и этим же полюсом источника питания
15 включен резистор 6. Резисторы 5 и 6 могут быть переменными, в том числе и компонентами с переменным сопротивлением, управляемым напряжением (например полевыми транзисторами) .
20 К базе транзистора 3 прикладывается управляющее напряжение U,ð,, а к базе транзистора 4 — управляющее напряжение U„,ð,.
Конденсатор 1 через диод 7 связан с анодом кремниевого одностороннего ключа 8, а кон25 денсатор 2 через диод 9 связан с анодом кремниевого одностороннего ключа 8, причем к аноду ключа 8 подсоединены катоды диодов 7, 9. К конденсатору 2 подсоединена также база транзистора 10, коллекторной нагру.з30 кой которого является резистор 11. Управля429510
65 ющий электрод кремниевого одностороннего ключа 8 через резистор 12 соединен с положительным полюсом источника питания +E„ через стабилитрон 13 — с эмиттером транзистора 3 и через стабилитрон 14 — с эмиттером транзистора 4, причем к управляющему электроду подсоединены аноды стабилитронов 13, 14. Катод кремниевого одностороннего ключа 8 соединен с отрицательным полюсом источника питания Е>.
Генератор работает следующим образом.
После включения питающих и управляющих напряжений конденсаторы 1 и 2 заряжаются коллекторными токами транзисторов 3 и 4 соответственно. При этом напряжения на конденсаторах растут (см. фиг. 2, эпюра U,), а напряжение на управляющем электроде кремниевого одностороннего ключа 8 относительно его катода фиксировано и близко к
U„— напряжению отпирания (переключения), благодаря стабилизирующим свойствам перехода управляющий электрод — катод кремниевого одностороннего ключа (эпюра U>), так как через этот переход протекает ток, который определяется сопротивлением резистора 12.
До тех пор, пока напряжение на конденсаторе 1 не достигнет значения U„диоды 7 и 9, а также стабилитроны 13 и 14 закрыты. Вместе с тем, пока напряжение на конденсаторе 2 не превысит напряжение Еь транзистор 10 закрыт и напряжение на его коллекторе равно
+Е (см. фиг. 2, эпюру Ув).
Для нормальной работы генератора необходимо, чтобы И:>Е и чтобы г (ть где т — время заряда конденсатора 2 до tl — момента открывания транзистора 10, а т — время заряда конденсатора 1 до 4 — момента открывания кремниевого одностороннего ключа 8.
При соблюдении этих условий в момент транзистор 10 открывается и напряжение на его коллекторе скачком снижается практически до нуля. После этого напряжение на конденсаторе 1 продолжает возрастать и в момент t> превосходит U, вследствие чего диод
7 и кремниевый односторонний, ключ 8 открываются. Открывание кремниевого одностороннего ключа 8 происходит лавинообразно, поэтому конденсаторы 1 и 2 быстро разряжаются через него и диоды 7 и 9 соответственно. При этом на управляющем электроде кремниевого одностороннего ключа 8 напряжение скачкообразно снижается до — Еь вследствие чего стабилитроны 13 и 14 открываются, что вызывает снижение напряжения на эмиттерах транзисторов 3 и 4 соответственно и закрывание этих транзисторов.
Благодаря этому после момента t> в анод кремниевого одностороннего ключа 8 течет только ток разряда конденсаторов 1 и 2, который быстро снижается и к моменту 1з достигает удерживающего тока 1уд, поэтому кремниевый односторонний ключ 8 закрывается.
К этому моменту конденсаторы 1 и 2 успевают разрядиться.
15 го
4
Разряд конденсатора 2 непосредственно после момента 4 вызывает скачкообразное закрывание транзистора 10, вследствие чего напряжение на его коллекторе вновь принимает значение +Е . Закрывание кремниевого одностороннего ключа 8 в момент t вызывает скачкообразное повышение напряжения на его управляющем электроде и аноде, поэтому диоды 7 и 9, а также стабилитроны 13 и 14 закрываются, а транзисторы 3 и 4 открываются, благодаря чему конденсаторы 1 и 2 снова начинают заряжаться. Далее процессы периодически повторяются. При этом .каждый период в течение разряда кодненсаторов 1 и 2 и заряда конденсатора 2 на коллекторе транзистора 10 вырабатываются положительные прямоугольные импульсы, период повторения которых Т равен сумме времени заряда конденсатора 1 т и времени разряда конденсаторов
1 и 2 тр, т. е. Т=т +тр, а длительность которых тэ — — ср+тг (см. фиг. 2, эпюру Ув).
На управляющем электроде кремниевого одностороннего ключа 8 с этим же периодом повторения вырабатываются отрицательные прямоугольные импульсы длительностью тр (см. фиг. 2, эпюру U ).
Изменяя управляющее напряжение Uу„,р,, или сопротивление резистора 5, можно в широких пределах регулировать ток заряда конденсатора 1, а значит и частоту повторения выходных импульсов, не оказывая влияния на их длительность.
Изменяя управляющее напряжение или сопротивление резистора 6, можно в широких пределах регулировать ток заряда конденсатора 2, а значит и длительность выходных импульсов на коллекторе транзистора 10, не оказывая влияния на их частоту повторения.
Закрывание транзисторов 3 и 4 во время разряда конденсаторов 1 и 2 при помощи стабилитронов 13 и 14 позволяет расширить диапазон регулировки длительности и частоты повторения выходных импульсов, так как обеспечивает закрывание кремниевого одностороннего ключа 8 при зарядных токах, даже значительно превышающих I».
Предмет изобретения
Генератор прямоугольных импульсов, содержащий два времязадающих конденсатора, которые включены последовательно с токостабилизирующими зарядными каскадами на транзисторах, и разрядный каскад на кремниевом одностороннем ключе, о т л и ч а ющий ся тем, что, с целью расширения диапазона регулировки скважности импульсов, обеспечения взаимонезависимости рвгулировок длительности выходных импульсов и их частоты повторения, к аноду кремниевого одностороннего ключа подсоединены катоды двух диодов, анод одного диода соединен с одним из времязадающих конденсаторов, анод второго диода соединен со вторым времязадающим конденсатором и базой транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, уп429„! Юьчпд А tvr; О r *c -E 47иг Z Составитель И. Белякова Техред А. Камышникова 1(орректор В. Брыксина Редактор А. Зиньковский Заказ 320177 Изд. Мв 914 Тираж 811 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета й!инистров СССР по делам изобретений и открытий Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 равляющий же электрод кремниевого одностороннего ключа соединен через резистор с положительным полюсом источника питания, а через стабилитроны — с соответствующими эмиттерами транзисторов токостабилизирующих каскадов.
