JPS6157559B2 - - Google Patents
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- JPS6157559B2 JPS6157559B2 JP50146458A JP14645875A JPS6157559B2 JP S6157559 B2 JPS6157559 B2 JP S6157559B2 JP 50146458 A JP50146458 A JP 50146458A JP 14645875 A JP14645875 A JP 14645875A JP S6157559 B2 JPS6157559 B2 JP S6157559B2
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- JP
- Japan
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- capacitor
- voltage
- multivibrator
- power supply
- resistor
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Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 42
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 5
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 101150079361 fet5 gene Proteins 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/353—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/354—Astable circuits
- H03K3/3545—Stabilisation of output, e.g. using crystal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C11/00—Electric fuzes
- F42C11/06—Electric fuzes with time delay by electric circuitry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ミサイル等の砲弾の発射加速中に砲
弾内において誘起電流を発生する電流発生器によ
り充電される給電コンデンサで給電及び制御され
る非安定マルチバイブレータを含む砲弾点火用の
時間パルス発生回路装置に関するものである。
弾内において誘起電流を発生する電流発生器によ
り充電される給電コンデンサで給電及び制御され
る非安定マルチバイブレータを含む砲弾点火用の
時間パルス発生回路装置に関するものである。
この種の装置自体は周知であり、給電コンデン
サは砲弾の加速度に依存して充電されるが、マル
チバイブレータの動作に伴い、給電コンデンサの
充電電圧の降下に起因してマルチバイブレータの
振動周波数が変動するために計時精度に影響する
問題があつた。
サは砲弾の加速度に依存して充電されるが、マル
チバイブレータの動作に伴い、給電コンデンサの
充電電圧の降下に起因してマルチバイブレータの
振動周波数が変動するために計時精度に影響する
問題があつた。
本発明による装置により解決すべき課題は、電
流を節約した状態で、所望の遅延時間を従来より
高精度にすることに在る。
流を節約した状態で、所望の遅延時間を従来より
高精度にすることに在る。
この課題は、本発明によれば電界効果トランジ
スタ（FET）５１〜５４を有する非安定マルチ
バイブレータ１０ならびにマルチバイブレータ１
０を制御および給電するための給電コンデンサ２
０が配置され、そしてマルチバイブレータ１０お
よび給電コンデンサ２０の間に抵抗器１３とそれ
に並列な補償コンデンサ２２とを設け、時間パル
スの振動周波数が安定化するようにして解決され
る。
スタ（FET）５１〜５４を有する非安定マルチ
バイブレータ１０ならびにマルチバイブレータ１
０を制御および給電するための給電コンデンサ２
０が配置され、そしてマルチバイブレータ１０お
よび給電コンデンサ２０の間に抵抗器１３とそれ
に並列な補償コンデンサ２２とを設け、時間パル
スの振動周波数が安定化するようにして解決され
る。
次に種々の実施例を図面に従い説明する。
第１図において、時間パルスを発生するための
出力端A1を有するマルチバイブレータ１０が、
並列のRC−部材即ち抵抗器１３およびコンデン
サ２２を通して、砲弾発射の際電流発生器９によ
り充電される給電コンデンサ２０に接続する。
RC−部材の意味は後述する。この電流発生器９
はそれ自体周知であり、例えばインダクシヨンコ
イル、永久磁石および軟鉄芯を有する。発射加速
に際し、インダクシヨンコイルにおいてインダク
シヨン電流を発生するようにこれらの部分の相対
変位が砲弾内で行われ、このインダクシヨン電流
により給電コンデンサ２０が充電される。
出力端A1を有するマルチバイブレータ１０が、
並列のRC−部材即ち抵抗器１３およびコンデン
サ２２を通して、砲弾発射の際電流発生器９によ
り充電される給電コンデンサ２０に接続する。
RC−部材の意味は後述する。この電流発生器９
はそれ自体周知であり、例えばインダクシヨンコ
イル、永久磁石および軟鉄芯を有する。発射加速
に際し、インダクシヨンコイルにおいてインダク
シヨン電流を発生するようにこれらの部分の相対
変位が砲弾内で行われ、このインダクシヨン電流
により給電コンデンサ２０が充電される。
装置１０は第２図により４つの電界効果トラン
ジスタ（FET）５１〜５４を有する。それぞれ
２つのFET５１と５２およびFET５３と５４は
直列に接続されそして一方では給電部即ちRC−
部材１３，２２を通して給電コンデンサ２０にそ
して他方ではアースに接続されている。FET５
１〜５４のベース（ゲート）はダイオード４１，
４３を通して給電部へそしてダイオード４２，４
４を通してアースへ接続されている。FET５
１，５２は第１のインバータＡを形成しそして
FET５３，５４は第２のインバータＢを形成す
る。インバータＡの出力４は、同時にインバータ
Ｂの入力でもあるが、低抗器１１および結合点２
を通してコンデンサ２１の一方側へ接続してい
る。インバータＢの出力１はコンデンサ２１の他
方側へ接続している。インバータＡの入力３は低
抗器１２および結合点２を通してコンデンサ２１
の前記一方側へ接続している。トランジスタ５
１，５３は所謂Ｎ−型トランジスタであり、トラ
ンジスタ５２，５４は所謂Ｐ−型トランジスタで
ある。これは、両インバータＡ，Ｂの入力３，４
に電圧が印加されるとＮ−型トランジスタ５１，
５３が阻止され、一方Ｐ−型トランジスタ５２，
５４は導通する。これに対し、両インバータＡ，
Ｂの入力３，４の電圧が所定の値に低下すると、
関係が逆転し、即ちＮ−型トランジスタ５１，５
３は導通しそしてＰ−型トランジスタ５２，５４
は阻止される。
ジスタ（FET）５１〜５４を有する。それぞれ
２つのFET５１と５２およびFET５３と５４は
直列に接続されそして一方では給電部即ちRC−
部材１３，２２を通して給電コンデンサ２０にそ
して他方ではアースに接続されている。FET５
１〜５４のベース（ゲート）はダイオード４１，
４３を通して給電部へそしてダイオード４２，４
４を通してアースへ接続されている。FET５
１，５２は第１のインバータＡを形成しそして
FET５３，５４は第２のインバータＢを形成す
る。インバータＡの出力４は、同時にインバータ
Ｂの入力でもあるが、低抗器１１および結合点２
を通してコンデンサ２１の一方側へ接続してい
る。インバータＢの出力１はコンデンサ２１の他
方側へ接続している。インバータＡの入力３は低
抗器１２および結合点２を通してコンデンサ２１
の前記一方側へ接続している。トランジスタ５
１，５３は所謂Ｎ−型トランジスタであり、トラ
ンジスタ５２，５４は所謂Ｐ−型トランジスタで
ある。これは、両インバータＡ，Ｂの入力３，４
に電圧が印加されるとＮ−型トランジスタ５１，
５３が阻止され、一方Ｐ−型トランジスタ５２，
５４は導通する。これに対し、両インバータＡ，
Ｂの入力３，４の電圧が所定の値に低下すると、
関係が逆転し、即ちＮ−型トランジスタ５１，５
３は導通しそしてＰ−型トランジスタ５２，５４
は阻止される。
両インバータＢおよびＡの出力１および４なら
びにインバータＡの入力３における電圧経過は第
４図に示す。
びにインバータＡの入力３における電圧経過は第
４図に示す。
装置１０の動作態様は次の通りである。
トランジスタ５２および５３を通して電流が流
れ、トランジスタ５１および５４を通して電流が
流れないと、インバータＢの出力１およびインバ
ータＡの入力３に供給電圧
（Versorgungsspannung）Ｕversが惹起され、一
方入力４には電圧は惹記されない。それは第４図
の初めの振動時間t1である。出力１はトランジス
タ５３を通して給電部に結合し、入力４はトラン
ジスタ５２を通してアースへ接続されている。出
力１には供給電圧Ｕversが惹起されるので、コン
デンサ２１の一方側は供給電圧Ｕversまで正に充
電される。低抗器１１およびトランジスタ５２を
通してアースされ、コンデンサ２１の他方側は負
に充電するので、入力３における電圧はＥ曲線に
より低下する。
れ、トランジスタ５１および５４を通して電流が
流れないと、インバータＢの出力１およびインバ
ータＡの入力３に供給電圧
（Versorgungsspannung）Ｕversが惹起され、一
方入力４には電圧は惹記されない。それは第４図
の初めの振動時間t1である。出力１はトランジス
タ５３を通して給電部に結合し、入力４はトラン
ジスタ５２を通してアースへ接続されている。出
力１には供給電圧Ｕversが惹起されるので、コン
デンサ２１の一方側は供給電圧Ｕversまで正に充
電される。低抗器１１およびトランジスタ５２を
通してアースされ、コンデンサ２１の他方側は負
に充電するので、入力３における電圧はＥ曲線に
より低下する。
Ｕun＝Ｕvers（ｅ−t 1／RC） (1)
ここで、ＵunはインバータＡ，Ｂに対する転換
電圧（Umshaltspannug）、Ｒは低抗器１１およ
び１２に相応し、Ｃはコンデンサ２１およびt1は
２つの転換経過間の時間である。
電圧（Umshaltspannug）、Ｒは低抗器１１およ
び１２に相応し、Ｃはコンデンサ２１およびt1は
２つの転換経過間の時間である。
入力３における電圧が転換電圧Ｕunに低下する
や否や、両インバータＡおよびＢは転換させられ
る。今やトランジスタ５１，５４を通して電流が
流れ、一方トランジスタ５２および５３を通して
は最早電流が流れない。出力１における電圧はそ
れ故電圧Ｕpに降下する。コンデンサ２１の一方
側はトランジスタ５４を通して放電し、コンデン
サ２１の他方側はトランジスタ５１および低抗器
１１を通して充電される。入力３においては電圧
は次の式で増大する。
や否や、両インバータＡおよびＢは転換させられ
る。今やトランジスタ５１，５４を通して電流が
流れ、一方トランジスタ５２および５３を通して
は最早電流が流れない。出力１における電圧はそ
れ故電圧Ｕpに降下する。コンデンサ２１の一方
側はトランジスタ５４を通して放電し、コンデン
サ２１の他方側はトランジスタ５１および低抗器
１１を通して充電される。入力３においては電圧
は次の式で増大する。
Ｕun＝Ｕvers（１−ｅ-t 2／RC） (2)
周期はＴ＝t1＋t2なので、式(1)および(2)から次
のようになる。
のようになる。
Ｔ＝−RC（lnＵｕｎ／Ｕｖｅｒｓ−Ｕｕｎ
＋lnＵｖｅｒｓ−Ｕｕｎ／２Ｕｖｅｒｓ−Ｕｕｎ）
この式から明らかなように、周期Ｔは供給電圧
Ｕversに依存する。供給電圧Ｕvers用にはコンデン
サ２０を用いているので、エネルギを取出すこと
によりコンデンサ２０における供給電圧Ｕversが
低下して周期が変化するのでそれを回避すべきで
ある。
Ｕversに依存する。供給電圧Ｕvers用にはコンデン
サ２０を用いているので、エネルギを取出すこと
によりコンデンサ２０における供給電圧Ｕversが
低下して周期が変化するのでそれを回避すべきで
ある。
本発明により解決すべきより具体的な課題は、
少くとも平埼の周期Ｔn―所定の時間の間、例え
ば約５〜10秒の砲弾発射から破壊までの時間の間
における―が一定であるような回路装置を創造す
ることに在る。
少くとも平埼の周期Ｔn―所定の時間の間、例え
ば約５〜10秒の砲弾発射から破壊までの時間の間
における―が一定であるような回路装置を創造す
ることに在る。
そして、給電コンデンサ２０は常に同レベルに
なるようには充電されない。例えば発射時の加速
に応じて供給電圧Ｕversが10％の変動をすると仮
定した状態でも、砲弾破壊までの時間例えば5.3
秒について１〜２％の計時誤差の精度におさめる
ことが要求される。
なるようには充電されない。例えば発射時の加速
に応じて供給電圧Ｕversが10％の変動をすると仮
定した状態でも、砲弾破壊までの時間例えば5.3
秒について１〜２％の計時誤差の精度におさめる
ことが要求される。
したがつて、この課題を解決するために、さら
には別の原因となる発射後の供給電圧Ｕversの降
下による精度低下を抑制するためにも、第１図に
よりマルチバイブレータ１０及び給電コンデンサ
２０の間にその急速な放電を防止する低抗器１３
とこれに並列な補償コンデンサ２２とが配置され
ている。このような回路の作用は第３図から明ら
かである。マルチバイブレータ１０の容量２３は
電圧の関数であり、マルチバイブレータ１０が転
換すると、低抗器１３により供給電圧Ｕversの降
下につながる電流が流れる。この電圧経過は曲線
ａにより周期の変化を生じる。即ち、前述の周期
Ｔに関する式より曲線ａに示す如く発射後約５秒
で供給電圧ＵversがU1からU2まで変動したとする
と周期Ｔは△Taだけ変化する。そこで本発明で
は抵抗Ｒ１３により供給電圧Ｕversの急降下を防
止した状態でさらに補償コンデンサ２２の接続に
より供給電圧Ｕversの変動を補償して曲線Ｃの如
く前記U1及びU2の間での周期の変動が僅かな変
化△Tcで済むようにしてある。補償コンデンサ
２２と、点線で追加コンデンサ２３として示され
ているマルチバイブレータ１０の内部容量２３と
の関係は調整により実験的に設定する。
には別の原因となる発射後の供給電圧Ｕversの降
下による精度低下を抑制するためにも、第１図に
よりマルチバイブレータ１０及び給電コンデンサ
２０の間にその急速な放電を防止する低抗器１３
とこれに並列な補償コンデンサ２２とが配置され
ている。このような回路の作用は第３図から明ら
かである。マルチバイブレータ１０の容量２３は
電圧の関数であり、マルチバイブレータ１０が転
換すると、低抗器１３により供給電圧Ｕversの降
下につながる電流が流れる。この電圧経過は曲線
ａにより周期の変化を生じる。即ち、前述の周期
Ｔに関する式より曲線ａに示す如く発射後約５秒
で供給電圧ＵversがU1からU2まで変動したとする
と周期Ｔは△Taだけ変化する。そこで本発明で
は抵抗Ｒ１３により供給電圧Ｕversの急降下を防
止した状態でさらに補償コンデンサ２２の接続に
より供給電圧Ｕversの変動を補償して曲線Ｃの如
く前記U1及びU2の間での周期の変動が僅かな変
化△Tcで済むようにしてある。補償コンデンサ
２２と、点線で追加コンデンサ２３として示され
ているマルチバイブレータ１０の内部容量２３と
の関係は調整により実験的に設定する。
本発明をより良く理解するために、マルチバイ
ブレータ１０の単独の特性を参照する。周期Ｔは
トランジスタ５１〜５４の特性に依存する。転換
しきい値を得ると、トランジスタ５１〜５４は導
通を開始し、必要な転換電流ＩDは次の式で与え
られる。
ブレータ１０の単独の特性を参照する。周期Ｔは
トランジスタ５１〜５４の特性に依存する。転換
しきい値を得ると、トランジスタ５１〜５４は導
通を開始し、必要な転換電流ＩDは次の式で与え
られる。
ＩD＝μＣpxＺ／Ｌ（ＵG
−ＵT）ＵD−1/2U2 D
ここで、ＵGはベース電圧、ＵTはしきい値電
圧、ＵDはトランジスタ電圧、ＺおよびＬはトラ
ンジスタの寸法、Ｃpxはトランジスタの容量であ
る。
圧、ＵDはトランジスタ電圧、ＺおよびＬはトラ
ンジスタの寸法、Ｃpxはトランジスタの容量であ
る。
また、第１図において、I1＝Ｕ２２／Ｒ１３であるか
ら、 Ｕ２２／Ｒ１３＋C22ｄＵ２２／ｄｔ ＝ＩD＋C23ｄＵ２３／ｄｔ ここで、C22はコンデンサ２２の容量、U22はコ
ンデンサ２２の電圧、R13は抵抗器１３の抵抗
値、C23はコンデンサ２３の容量、U23はコンデン
サ２３の電圧である。
ら、 Ｕ２２／Ｒ１３＋C22ｄＵ２２／ｄｔ ＝ＩD＋C23ｄＵ２３／ｄｔ ここで、C22はコンデンサ２２の容量、U22はコ
ンデンサ２２の電圧、R13は抵抗器１３の抵抗
値、C23はコンデンサ２３の容量、U23はコンデン
サ２３の電圧である。
この式及び前述の転換電流ＩDに関する式から
理論的にもR13及びC22を算出することができる。
理論的にもR13及びC22を算出することができる。
この転換電流の式は、周期Ｔの供給電圧への依
存性が分る微分式になる。補償コンデンサ２２お
よび内部容量２３の大きさに応じて、周期Ｔは供
給電圧Ｕversの増大と共に指数関数的に増大ある
いは減少する。
存性が分る微分式になる。補償コンデンサ２２お
よび内部容量２３の大きさに応じて、周期Ｔは供
給電圧Ｕversの増大と共に指数関数的に増大ある
いは減少する。
トランジスタの転換後コンデンサ２１の指数関
数的な放電が行われる。この放電時間は、低い供
給電圧で比較的高い転換電圧においてコンデンサ
２１が強く充電される場合よりも、供給電圧が高
いときに転換電圧が低くそしてコンデンサ２１が
弱く充電される場合短くなる。
数的な放電が行われる。この放電時間は、低い供
給電圧で比較的高い転換電圧においてコンデンサ
２１が強く充電される場合よりも、供給電圧が高
いときに転換電圧が低くそしてコンデンサ２１が
弱く充電される場合短くなる。
蓄積コンデンサ２０の周知の大きさにおける基
本振動の所定の何倍かを越えた大きな時定数が得
られるように、使用されるＣ−MOS回路の特性
の他に回路構成も較正し得るように、供給電圧に
依存して周波数を変化させることがコンデンサ２
１，２２の適切な同調により可能になる。
本振動の所定の何倍かを越えた大きな時定数が得
られるように、使用されるＣ−MOS回路の特性
の他に回路構成も較正し得るように、供給電圧に
依存して周波数を変化させることがコンデンサ２
１，２２の適切な同調により可能になる。
第１図は時間パルスを発生するための全装置の
概略図、第２図はマルチバイブレータの概略図、
第３図は周期と供給電圧経過とを示す線図、第４
図はマルチバイブレータの個々の位置での電圧経
過を示す線図である。
概略図、第２図はマルチバイブレータの概略図、
第３図は周期と供給電圧経過とを示す線図、第４
図はマルチバイブレータの個々の位置での電圧経
過を示す線図である。
Claims (1)
- １ 砲弾内でその発射加速中に誘起電流を発生す
る電流発生器９により充電される給電コンデンサ
２０で給電及び制御される非安定マルチバイブレ
ータ１０を含む砲弾点火用の時間パルス発生回路
装置において、非安定マルチバイブレータ１０が
２個のインバータＡ，Ｂを有し、それぞれのイン
バータＡ，Ｂが２個の電界効果トランジスタ５１
〜５４を有し、マルチバイブレータ１０及び給電
コンデンサ２０間には抵抗器１３及びこの抵抗器
に並列に補償コンデンサ２２が配置され、このコ
ンデンサは時間パルスの周期がほぼ一定になるよ
うに給電コンデンサ２０からの供給電圧を補充す
ることを特徴とする時間パルス発生回路装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1641874A CH586385A5 (ja) | 1974-12-10 | 1974-12-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5183000A JPS5183000A (en) | 1976-07-21 |
| JPS6157559B2 true JPS6157559B2 (ja) | 1986-12-08 |
Family
ID=4417205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50146458A Granted JPS5183000A (en) | 1974-12-10 | 1975-12-10 | Dangantenkayono jikanparusuhatsuseikairosochi |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4041870A (ja) |
| JP (1) | JPS5183000A (ja) |
| CA (1) | CA1050620A (ja) |
| CH (1) | CH586385A5 (ja) |
| DE (1) | DE2552857C3 (ja) |
| FR (1) | FR2294424A1 (ja) |
| GB (1) | GB1495214A (ja) |
| IL (1) | IL48599A (ja) |
| IT (1) | IT1050028B (ja) |
| NL (1) | NL182342C (ja) |
| NO (1) | NO139190C (ja) |
| SE (1) | SE405783B (ja) |
| ZA (1) | ZA757728B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH608604A5 (ja) * | 1977-09-16 | 1979-01-15 | Oerlikon Buehrle Ag | |
| GB2096415B (en) * | 1980-12-11 | 1985-09-18 | Ici Plc | Detonator fibring circuit |
| DE3175178D1 (en) * | 1980-12-11 | 1986-09-25 | Ici Plc | A means for and a method of initiating explosions |
| US4422379A (en) * | 1981-06-22 | 1983-12-27 | Imperial Chemical Industries Plc | Means for and a method of initiating explosions |
| JPH0429279Y2 (ja) * | 1986-01-23 | 1992-07-15 | ||
| DE102010010103B3 (de) * | 2010-03-04 | 2011-05-12 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Elektronische Vorrichtung zur Steuerung eines Stroms |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3703145A (en) * | 1969-12-05 | 1972-11-21 | Us Navy | Selective arming mode and detonation option ordnance fuze |
| US3664118A (en) * | 1970-09-09 | 1972-05-23 | Hamilton Watch Co | Electronically controlled timepiece using low power mos transistor circuitry |
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