Генератор пилообразного напряжения

Генератор пилообразного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А Н Н-"-Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 51714-5

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.05.74 (21) 2024474/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) N. Кл. Н 03 К 4/50

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 05.06.76 Бюллетень № 21 (53) УДК 621.373.44 (088.8) (45) Дата опубликования описания 17.09.76 (72) Авторы изобретения

В. Г. Шульга и К. Д. Тухарели (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в прецизионных формирователях линейных фронтов наносекундного и микросекундного временных диапазонов. 5

Известны генераторы пилообразного напряжения, содержащие транзисторный ключ, управляемый источник тока, выход которого подключен к накопительному конденсатору, диод включенный между выходом транзи- 1п сторного ключа и одной из обкладок накопительного конденсатора и осуществляющие фиксацию нулевого уровня сигнала на вы» ходе.

Известные генераторы пилообразного 15 напряжения имеют невысокую стабильность уровня выходного напряжения и недостаточно высокое быстродействие, обусловленное, в частности, работой транзисторных ключей

B насыщенном режиме. 20

Целью изобретения является стабилизация уровня выходного напряжения и повыmeme быстродействия.

С этой целью в генератор пилообразного напряжения введены дополнительный управ 25 ляемый источник тока противоположной полярности, выход которого присоединен ко входу транзисторного ключа, дополнитель» ный диод, анод которого подключен к общей точке источников тока, а катод — ко входу транзисторного ключа, и резистор, включенный между входами управляемых источ ников тока.

На чертеже изображена принципиальная схема генератора, пилообразного напряженияя.

Он содержит ключевой транзистор 1 р-и р типа проводимости, эмиттер которого через резистор 2 подключен к источнику постоянного положительного напряжения и одновременно к катоду импульсного диода

3, анод которого соединен через накопи тельный конденсатор 4 с обшей шиной и непосредственно — с выходной клеммой.

Одновременно к аноду упомянутого им— пульсного диода подключен выход управляемого источника тока 5, вход которого через переменный резистор 6 соединен со входом идентичного источника тока 7 противоположной полярности, выход кото517145 рого одновременно подключен к базе упомянутого транзистора 1 и к катоду им« пулвсного диода 8. Анод последнего подсоединен к общей шине, базе указанного выше транзистора 1 через резистор 9 со входной клеммой, а коллектор подключен к источнику отрицательного напряжения питания.

Устройство работает следующим образом.

Поскольку входы управляемых источников 1О тока 5 и 7 включены последовательно через переменный резистор 6, входной ток является для них общим.

Основные свойства используемых управляемых источников тока заключаются в )5 следующем: малое входное сопротивление (десятки ом), большое выходное сопротивление (сотни ком), I входа = I выхода в широком динамическом диапазоне.

Следовательно, выходные токи источников 20

5 и 7 будут одинаковы, причем это равнн» ство сохраняется при любом положении движка переменного резистора 6.

До поступления входного сигнала выходной ток источника 5 протекает по диоду 3 и создает на нем падение напряжения \/д.

Выходной ток источника 7 вследствие того, что сопротивление резистора 9 выбирается достаточно большим, почти полностью поступает на диод 8 и вызывает на нем паде- 30 ние напряжения той же величины К)

Благодаря тому, что транзистор 1 включен по схеме с общим коллектором и имеет коэффициент усиления по напряжению близкий к единице, потенциал на его эмиттере. 35 отслеживает потенциал базы, равный Vg

Выходной потенциал складывается из напряжения на эмиттере транзистора 1 и падения на диоде 3: ЧВык =7э+%3 =- д+Уд =О

Таким образом, выходной потенциал 40 чоддержиьается на нулевом уровне при лю— бых положениях движка переменного рези стора 6, т. е. во всем диапазоне регулирования длительности времени нарастания сигнала на выходе. 45

С поступлением на вход положительного прямоугольного импульса напряжения тран зистор 1 запирается, что приводит к запи« ранию диода 3, и конденсатор 4 начнет заряжаться от источника тока 5 по линей чому закону. Крутизна линейного участка выходного напряжения регулируется изменением тока источника 5 с помощью переменног о резист ор а 6.

4

Когда напряжение на конденсаторе 4 сравняется с напряжением на эмиттере транзистора 1, диод 3 открывается и на конденсаторе 4 формируется вершина импульса. Таким образом, амплитуг выходного напряжения близка к ампли...е входного сигнала: Ц Ьх Q bblx и не засисит от регулировки крутизны фронта.

По окончании входного импульса тран зистор 1 открывается и конденсатор 4 быстро разряжается по цепи: диод 3транзистор l.

В течение времени формирования импуль са, когда диод 3 заперт, нагрузкой транзи стора 1 является резистор 2. Таким образом, транзистор работает на настоящую на грузку, что позволяет уменьшить минимально достижимый фронт выходного импульса.

В ряде случаев, когда падение напряжения на открытом транзисторе 1 сравнимо с падением на диодах, наблюдается небольшое положительное смен;ение выходного уровня при увеличении тока источников 5 и 7, Однако это смещение легко устраняется включением последовательно с диодом 8 постоянного резистора, сопротивление кото рого равно сопротивлению открытого транзистора 1.

Поскольку транзистор 1 работает по cze ме с общим коллектором, он не входит в насыщение ни при каких значениях крутиз« ны фронта, и задержка сигнала полностью отсутствует.

Формула изобретения

Генератор пилообразного напряжения, содержащий транзисторный ключ, управляе мый источник тока, выход которого подклю чен к накопительному конденсатору, диод, включенный между выходом транзисторного ключа и одной из обкладок накопительного конденсатора, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью стабилизации уровня выходного напряжения и повышения быстро действия, в него введены дополнительный управляемый источник тока противополож» ной полярности, выход которого присоединен ко входу транзисторного ключа, дополнительный диод, анод которого подклю чен к общей точке источников тока, а катод - ко входу транзисторного ключа, и резистор, включенный между выходами управляемых источников тока.

51714"

Составитель 1 " уРи"т

Корректор EËìåëåâà

РедактоР И.Квачажзе TåxÐ<à Д.Гладкова

Подписное

Тираж 1Щс1

Изд. И 1QQ

Заказ 5295

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

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