Генератор ступенчатого напряжения

Генератор ступенчатого напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

367532

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13Х!!!.1970 (№ 1469871/26-9) М. Кл. Н ОЗЕ 4/02 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.!.1973. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 16.III.!973

Комитет по делан изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.374.32(088.8) Автор изобретения

Ю. И. Кузьмин

Заявитель

ГЕНЕРАТОР СТУПЕНЧАТОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых вольтметрах и преобразователях постоянного напряжения в дискретные временные интервалы.

Известны генераторы ступенчатого напряжения с задающим фазо-им пульсным многоустойчивым блоком, содержащим компаратор, источник опорного напряжения, дозирующую схему, формирующий:конденсатор, транзисторный ключ и интегрирующую RC-цепь.

Однако при изменении н омиHà IьHûõ величин элементов известных генераторов и температуры окружающей среды недопустимо колеблется ам плитуда ступенек генерируемого напряжения, при этом надежность работы и стабильность выходных .параметров генератора снижаются.

Цель изобретения — повышение надежности и стабильности работы генератора ступенчатого:на пряжения. Для этого в предлагаемом генераторе, формирующий конденсатор подключен к оазе транзистора компаратора и к коллектору одного из транзисторов дозирующей схемы, база которого подключена к дополнительному источнику напряжения, подключенному также через резистор интегрирующей цепи к точке соединения базы транзистор а буферного усилителя, коллектор а тр анзистора компаратора и конденсатора интегрирующей цепи.

На фиг. 1 дана блок-схема, предлагаемого генератора ступенчатого напряжения; на фиг. 2 — принципиальная схема одного из вариантов генератора.

5 Дозирующая схема 1 (см. фиг. 1), на вход которой .подают тактовые импульсы, соединена с формирующим конденсатором 2.

Вход управления компаратора 8 соединен с источником 4 опорного напряжения. Конден10 еатор 2 разряжается импульсами сброса с ключа 5, вход за пуска .которого соединен с источником б импульсов установки количества ступенек, а другой вход ключа 5и вход канала обратной связи, состоящего из буферных уси15 лителей 7 и 8 согласования,по входу и выходу интегрирующей RC-цепи 9, параллельно, соединены с выходом компаратора 8. Выход усилителя 7 подключен к дополнительному входу дозирующей схемы 1.

20 В описываемом варианте предлагаемого генератора ступенчатого напряжения (см. фиг. 2) транзисторы 10 и 11 дозирующей схемы 1 соединены резистором 12, который вместе с эмиттерной нагрузкой — резистором 18, 25 общим для транзистора 11 и усилительного транзистора 14, включен на входе упра вления дозирующей схемы.

Та ктовые импульсы подают на вход 15 дозирующей схемы, коллекторная цепь транзистора 11 иоторой одновременно соединена с формирующим конденсатором, коллектором

367532

3 транзистора lб ключа 5, переключаемого управляющими импульсами по входу 17, и базой усилительного транзистора 18.

Между усилительньгми транзисторами 14 и

18 включены конденсатор 19 и резистор 20 интегрирующей RC-цепи 9.

К базе транзистора П с подсоединенным к ней резистором 20 подключен дополнительный источник напряжения Еь

Усилитель на транзисторе 18 выполняет также роль компаратора.

Разнополярные транзисторы 10 и lб дозируюшей схемы и ключа эмиттерами подключены к соответствующим источникам, питания

Е„Ез.

Генератор работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии формирующий конденсатор заряжен до на пряжения, величина которого равна величине напряжения источника питания +Е„а конденсатор 19 — до напряжения, приблизительно равного напряжению источника питания — E3. При этом переход база — эмиттер транзистора П находится под нулевым смещением, так как потенциалы его базы и эмиттера оказываются приблизительно равными.

Поступающие на вход 15 дозатора тактовые импульсы открывают транзистор 10, обеспечивающий пульсирующее поступление тока в соответствии с тактовыми импульсами на эмиттер транзистора П, Так как переход база — эмиттер транзистора 11 находится под нулевым смещением, порции тока, протекающие через него в формирующий конденсатор

2, будут максимальными. Уже при поступлении количества тактовых импульсов, меньшего требуемого количества ступенек, генерируемое ступенчатое нааряжение превосходит по абсолютной величине уровень напряжения компарации (на фиг. 2 источником напряжения компарации слежит нулевая шина питания).

Транзистор 18 открывается, и конденсатор

19 заряжается до тех пор, пока на вход 17 ключа 5 не цоступит импульс установки требуемого количества ступенек.

Транзистор lб открывается и заряжает кондеHcBTOip 2 до напряжения источника питания

+Ез, после чего процесс ступенчатого изменения напряжения на конденсаторе 2 повторяется.

Изменение напряжения с выхода интегрирующей цепи 9 (см.. фиг. 1) через буферный усилитель 7 на управляющий вход дозирующей схемы 1 передается так, что увеличение (уменьшение) этого напряжения вызывает уменьшение (увеличение) порций заряда, сообщаемых дозирующим элементом 1 компаратору 3.

У величение на пряжения на конденсаторе 19 (см. фиг. 2) вызывает запирание транзистора

11, вследствие чего порции тока, поступающие в соответствии с тактовыми импульсами на эмиттер транзистора 11, уменьшаются. Уменьшается также и величина стуаенчатого напря5

4 жения. Процесс уменьшения величины ступенчатого на пряжения продолжается до тех пор, пока она не станет .равной заданной, т. е. абсолютной величине на пряжения источника питания +Ез. Это происходит потому, что зарядные порции тока, сообщаемые транзистором 18 конденсатору 19, становятся настолько малыми, что заряд конденсатора 19 этими порциями компенсируется его разрядом через резистор 20.

Чем большим коэффициентом усиления обладают буферные усилители на транзисторах

14 и 18 и чем меньше величина разряда конденсатора 19 через,резистор 20, тем с большей точностью ступенчатое налряжение устанавливается равным заданному, Для увеличения точности генерации ступенчатого на пряжения заданной величины количество каскадов буферных усилителей может быть увеличено.

В случае изменения параметров схемы генератора под влиянием дестабилизирующих факторов изменяется напряжение на выходе интегрирующей RC-цепи 9 в сторону сохранения величины ступенчатого на пряжения равной заданной.

Например, если под влиянием изменения температуры изменяются порции заряда, сообщаемые формирующему конденсатору 2 дозирующей схемой 1, или изменится емкость этого конденсатора в сторону уменьшения величины ступенчатого напряжения, перестанут поступать аорции тока с выхода компаратора 8 через буферный усилитель 8 на вход интегрирующей цепи 9 (см. фиг. 1) и соответственно конденсатор 19 начнет разряжаться через резистор 20 до тех пор, аока не увеличатся порции заряда, сообщаемые дозирующей схем ой формирующему конденсатору 2, до такой величины,,при которой ступенчатое напряжение вновь станет равным заданному, т. е. пока не станут поступать порции тока с выхода компаратора на вход интегрирующей цепи.

В качестве дозирующей схемы в иредлагаемом генераторе может быть применена любая схема, обеспечивающая ступенчатое нарастание или убывание напряжения на формирующем конденсаторе и имеющая вход управления этим процессом.

Предмет изобретения

)Генератор ступенчатого напряжения, содержащий дозирующую схему, компаратор, источник опорного напряжения, формирующий конденсатор, транзисторные ключи и интегрирующую RC-цепь, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, формирующий конденсатор подключен к базе транзистора компаратора .и к коллектору одного из транзисторов дозирующей схемы, база которого подключена к дополнительному источнику напряжения, подключенному также

367532

Фиг 1

Составитель В. Стройкин

Техред Л, Грачева Корректоры; Т. Запорожец и Т, Гревцова

Редактор Г. Котельский

Заказ 526/14 Изд. № 1158 Тираж 780 Подписное

LlHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 через резистор интегрирующей цепи к точке соединения базы транзистора буферного усилителя, коллектора транзистора компаратора и конденсатора интегрирующей цепи.