Генератор импульсов

Генератор импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и, в частности, к оптоэлектронным генераторам импульсов миллисекундного диапазона. Изобретение решает задачу построения симметричного мультивибратора на базе БИСЛИН-оптопар. Цель изобретения - увеличение длительности импульса - достигается тем, что переменные резисторы 5 и 6 подключены между выходами инверторов 10 и 9, и выходами Q и Q RS-триггера 25 соответственно через светодиоды 23 и 21 введенных первой и второй оптопар и светодиоды 14 и 16 БИСПИН-оптопар 11 и 12, первая из которых состоит из БИСПИН-фотоприемникз 13 и светодиода 14, а вторая - из БИСПИН-фотоприемника 15 и светодиода 16. БИСПИН-фотоприемник 13 включен последовательно с резистором 1 между шиной 28 питания и общей шиной 29, причем вывод запиоающего кон.эчтз подключен к входу инвертора 9; БИСЛИН-фотоприемник 15 включен последовательно с резистором 2 между шиной 28 питания и общей шиной 29, причем вывод запиоающего контакта подключен к входу инвертора 10, последовательно соединенные конденсатор 17 и переменный резистор 3 подключены между выводами подложки и запирающего контакта БИСПИН-фотоприемника 13, последовательно соединенные конденсатор 18 и переменный резистор 4 подключены между выводами подложки и запирающего контакта БИСПИН-фотоприемника 15 Триггер 25 подключен инверсными входами S и R соответственно к выходам инверторов 9 и 10, а выходные элементы первой и второй введенных оптопар подключены соответственно коллекторами к выводам подложки БИСПИН-фотоприемников 15 и 13 и к первым выводам конденсаторов 18 и 17, а эмиттерами - к вторым выводам конденсаторов 18 и 17 соответствен но. 1 ил. (Л С N4 СП CD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 Н 03 К 3/281

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4798308/21 (22) 23.01,90 (46) 30.08.92. Бюл. М 32 (71) Винницкий политехнический институт (72) Н.Н.Михальниченко, В.Г,Красиленко, О.Д.Кнаб, М,Ю.Исаев и С,С.Степанов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1677851. кл. Н 03 К 3/281, 1989. (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и, в частности, к оптоэлектронным генераторам имг.ульсов миллисекундного диапазона. Изобретение решает задачу построения симметричного мультияибратора на базе БИСПИН-оптопар, Цель изобретения — увеличение длительности импульса— достигается тем, что переменные резисторы

5 и 6 подключены между выходами инверторов 10 и 9, и выходами Q u Q RS-триггера 25 соответственно через светодиоды 23 и 21 введенных первой и второй оптопар и светодиоды 14 и 16 БИСПИН-оптопар 11 и 12, первая из которых состоит из БИСПИН-фотоприемника 13 и светодиода 14, а вторая— из БИСПИН-фотоприемника 15 и светодиода 16. БИСПИН-фотоприемник 13 включен

Изобретение относится к импульсной технике и, в частности, к оптоэлектронным генераторам импульсов миллисекундного диапазона и может быть использовано в устройствах автоматики.

Целью изобретения является увеличение длительности импул ьсов.

На чертеже приведена схема генератора импульсов.

Генератор содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5, шестой 6, седьмой 7 и восьмой 8 резисторы, первый 9 и второй 10 инверторы, первую 11 и вторую последовательно с резистором 1 между шиной 28 питания и общей шиной 29, причем вывод запиоающего КоН. акта подключен к входу инвертора 9; БИСПИН вЂ” фотоприемник

15 включен последовательно с резистором

2 между шиной 28 питания и общей шиной

29, причем вывод запиоающего контакта подключен к входу инвертора 10. последовательно соединенные конденсатор 17 и переменный резистор 3 подключены между выводами подложки и запирающего контакта БИСПИН-фотоприемника 13, последовательно соединенные конденсатор 18 и переменный резистор 4 подключены между выводами подложки и запирающего контакта БИСПИН-фотоприемника 15, Триггер 25 подключен инверсными входами S u R соответственно к выходам инверторов 9 и 10, а выходные элементы первой и второй введенных оптопар подключены соответственно коллекторами к выводам подложки

БИСПИН-фотоприемников 15 и 13 и к первым выводам конденсаторов 18 и 17, а эмиттерами — к вторым выводам конденсаторов

18 и 17 соответственно. 1 ил.

12 БИСПИН-оптопары, состоящие соответственно из БИСПИН-фотоприемника 13 и светодиода 14 и БИСПИН-фотоприемника

15 и светодиода 16, конденсаторы 17 и 18, введенные оптопары 19 и 20, состоящие соответственно из светодиода 21 и выходного элемента 22 и светодиода 23- и выходного элемента 24, а также RS-триггер 25 с инверсными входами. В качестве оптопар t9 и 20 могут быть применены транзисторные или диодно-транзисторные оптопа ры. Поэтому, с целью уменьшения объема графических материалов заявки, оптические связи на

1758839 чертеже показаны условно между светодиодами 21, 23 и выходными элементами оптопар 19 и 20, а последние представлены в раскрытом виде для случая, соответствующего применению диодно-транзисторной оптопары, при котором фотоприемником является фотодиод 26, а коммутирующим элементом — транзистор 27, При применении транзисторной оптопары фотоприемным и коммутирующим элементом является фототранзистор, включенный аналогично транзистору 27 (фотодиод 26 отсутствует}.

Светодиоды 14 и 16 подключены катодами к выходам Q u Q RS-триггера 25 последовательно со светодиодами 23 и 21 соответственно, аноды которых через переменные ограничительные резисторы 5 и 6 соответственно подключены к выходам инверторов 10 и 9 и к инверсным входам R- u

S- (соответственно) триггера 25. К первой шине 28 источника подключены первые выводы (омических контактов) БИСПИН-фотоприемников 13 и 15 и катоды фотодиодов 26 диодно-транзисторных оптопар 19 и 20.

Вторые выводы (запирающих контактов)

БИСПИН-фотоприемников 13 и 15 подключены соответственно к входам инверторов 9 и 10 непосредственно и к второй шине 29 источника, питания — через резисторы 1 и 2.

Между третьим выводом (подложки) и вторым выводом БИСПИН-фотоприемников 13 и 15 соответственно подключены последовательно соединенные времязадающие конденсатор 17, переменный резистор 3 и конденсатор 18, переменный резистор 4.

Резисторы 7 и 8 подключены между выводами базы и эмиттера транзистора 27 оптопар

19 и 20 соответственно.

Генератор работает следующим образом.

Пусть после подачи напряжения питания (положительным потенциалом на шину

28) на выходах Q u Q триггера 25 установились соответственно уровни логических "0" и "1". БИСПИН-фотоприемники 13 и 15 находятся в непроводящем состоянии, поэтому напряжения на резисторах 1 и 2 близки к нулю (соответствуют уровню логического

"0" микросхем КМДП-инверторов 9 и 10).

Светодиоды 14, 23 и 16, 21 получают напряжение питания с выходов инверторов 10 и 9 соответственно, но ток протекает только через светодиоды 14 и 23, так как катод светодиода 14 находится под потенциалом логического "0".

Под воздействием облучения фотоприемник 13 начинает накапливать избыточные (неосновные носители), часть которых отводится током заряда конденсатора 17 по цепи: шина 28 питания, вывод подложки фотоприемника t3, конденсатор 17, резисторы 3 и 1, общая шина 29. Конденсатор 18 в это время шунтируется включенным транзистором 27 (или фототранзистором) зле5 мента 24. облучаемого светодиодом 23.

Величины резисторов 3 и 1, 4 и 2 выбираются такими, чтобы амплитуда напряжения на резисторах 1 и 2 от протекания токов заряда конденсаторов 17 и 18 соответственно была

10 меньше порогового напряжения инверторов 9 и 10 (КМДП-микросхем), Такое состояние генератора сохраняется до возникновения условий генерации в БИСПИН-фотоприемни,е 13. Через промежуток

15 времени, определяемый величинами тока светодиода 14, емкости конденсатора 17 и сопротивлений резисторов 3 и 1 БИСПИНфотоприемник 13 накапливает заряд критической величины и генерирут импульс, 20 длительность которого зависит от величин емкости конденсатора 17 и сопротивления резистора 3, а амплитуда (зависящая от величины напряжения питания и сопротивления резистора 1) превышает пороговое

25 напряжение инвертора 9. Втечение импульса фотоприемника 13 выходное напряжение инвертора 9 близко к нулю. Тем самым снимается напряжение питания со светодиодов

16 и 21 на время действия импульса для

30 обеспечения синхронизации процессов в генераторе, Кроме того, прекращается протекание тока через светодиоды 14 и 23 в результате опрокидывания триггера 25 импульсом инвертора 9 (практически r о фрон35 ту импульса фотоприемника 13); После окончания импульса фотоприемника 13 переключается инвертор 9 и подает напряжение питания на светодиоды 16 и 21, которые начинают облучать фотоприемник 15 и we40 мент 22 соответственно. Последний разряжает конденсатор 17 от остаточного напряжения, равного 3 — 0,7 В (при напряжении питания, равном 5 В), до напряжения, близкого к 0 В, а БИСПИ Н-фотоприемник 15

45 начинает накапливать избыточные заряды, заряжать конденсатор 18 фототоком через резисторы 4 и 2 и через промежуток времени, определяемый величинами тока светодиода 16, емкости конденсатора 17 и

50 сопротивлений резисторов 4 и 2, генеририрует импульс положительной полярности, выделившийся на резисторе 2, длительность которого зависит от величин емкости конденсатора 18 и сопротивления резисто55 ра 4. В течение этого. импульса инвертор 10 снимает напряжение питания со светодиодов 14 и 23 и практически по фронту импульса отрицательной полярности инвертора 10 опрокидывает триггер 25, вызывая прекращение протекания тока через светодиоды

1758839 инверторов 9 и 10), равный длительности импульса положительной полярности на выходе Q триггера 25, регулируется резистором 6, причем большим значениям сопротивления резистора соответствуют большие значения временного сдвига. Длительности импульсов на выходах инверторов 9 и 10 практически не зависят от величин сопротивлений резисторов 5 и 6 при постоянных величинах конден аторов

17 и 18 и сопротивлений резисторов 3 и 4.

Изменение диапазона частот следования и длительностей импульсов достигается изменением емкости конденсаторов 17 и 18.

Выходами генератора являются выходы инверторов 9 и 10 и выходы триггера 25.

Формула изобретения . 1. Генератор импульсов, содержащий

RS-триггер, прямой и инверсный входы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго формирователей задержанных импульсов, первый и второй инверторы, выход первого инвертора соединен с S-входом RS-триггера и вторым входом второго формирователя задержанных импульсов, соединенного выходом с входом второго инвертора, выход которого соединен с R-входом RS-триггера и с вторым входом первого формирователя задержанных импульсов, выход которого соединен с входом первого инвертора, причем каждый формирователь задержанных импульсов содержит БИСПИН-оптопару, катод светодиода которой является первым входом формирователя, ограничительный резистор соединен с вторым входом формирователя, первый вывод БИСПИН-фотоприемника соединен с первой шиной источника питания, второй вывод БИСПИН-фотопри20

Я0

40

16 и 21. После окончания импульса фотоприемника 15 инвертор 10 подает напряжение питания на светодиоды 14 и 23 и процессы в генераторе повторяются.

Длительность импульсов на выходе ин- 5 верторов 9 и 10 регулируется соответственно резисторами 3 и 4, причем увеличение сопротивлений резисторов вызывает уменьшение длительности импульсов, Временной сдвиг между импульсами БИСПИН- 10

I фотоприемников 13 и 15 (или импульсами инверторов 9 и 10), равный длительности импульса положительной полярности на выходе Q триггера 25, регулируется резистором 5,. причем большим значениям сопротивления резистора соответствуют большие значения временного сдвига. Временной сдвиг между импульсами БИСПИНфотоприемников 15 и 13 (или импульсами емника является выходом формирователя и через нагрузочный резистор соединен с второй шиной источника питания, а между третьим и вторым выводами БИСПИН-фотоприемника включены последовательно соединенные времязадающие конденсатор и резистор,отл ичаlo щи йс ятем,что,с целью увеличения длительности импульсов, в него введены первая и вторая оптопары, причем светодиод первой введенной on-;îпары включен последовательно со светодиодом и ограничительным резистором первой БИСПИН-оптопары, а выходной элемент первой введенной оптопары подключен к элементам второго формирователя задержанных импульсов, первым выводом— к третьему выводу БИСПИН-фотоприемника и к первому выводу времязадающего конденсатора, вторым выводом — к второму выводу времязадающего конденсатора, а четвертым выводом — к первой шине источника питания, светодиод второй введенной оптопары включен последовательно со светодиодом и ограничительным резистором второй БИСПИН-оптопары, а выходной элемент второй введенной оптопары подключен к элементам первого формирователя задержанных импульсов, первым выводом— к третьему выводу БИСПИН-фотоприемника и к первому выводу времязадающего конденсатора, вторым выводом — к второму выводу времязадающего конденсатора, а четвертым выводом — к первой шине источника питания.

2. Генераrop по п.1, отличающийся тем, что в качестве первой и второй, введенных оптопар применены диодно-транзисторные оптопары, выходной элемент каждой из которых представляет собой и-рп-транзистор, база которого соединена с анодом фотодиода, причем первым, вторым, третьим и четвертым выводами выходного элемента оптопары являются соответственно коллектор, змиттер и база A-р-и-транзистора и катод фотодиода.

3. Генератор по п.1, о т л и ч а ю щи йс я тем, что в качестве первой и второй введенных оптопар применены транзисторные оптопары, выходной элемент каждой из которых представляет собой фототранэистор, причем первым, вторым и третьим выводами выходного элемента являются соответственно коллектор, эмиттер и база фототранзистора.

4. Генератор по пп.1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что между вторым и третьим выводами выходных элементов первой и второй введенных оптопар включен резистор.

1758839

Составитель И.Поставнина

Редактор Т.Лошкарева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Заказ 3010 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101