Przedmiotem wynalazku jest generator podstawy czasu pracujacy w zmodyfikowanym ukladzie integratora Mille¬ ra, przeznaczony zwlaszcza do defektoskopu ultradzwiekowego.Znane sa generatory wytwarzajace napiecie zmienne, proporcjonalne do czasu, dzialajace na zasadzie integratora Millera. Zawieraja one element wzmacniajacy, odwracajacy faze oraz ujemne, pojemnosciowe sprzeze¬ nie zwrotne.Typowym rozwiazaniem generatora podstawy czasu w ukladzie Millera jest fantastron, w którym funkcje sterowania w czasie realizuje sie za pomoca integratora operacyjnego. Bezposrednie zastosowanie takiego ukladu do odchylania strumienia w lampie oscyloskopowej jest zwiazane z koniecznoscia spelnienia wielu warunków, a przede wszystkim duzej liniowosci przebiegu, dokladnej symetrii, duzego wspólczynnika wykorzystania napie¬ cia zasilajacego, a takze malego zuzycia mocy, zwlaszcza przy zasilaniu bateryjnym. Liniowosc przebiegów wyjsciowych jest uzalezniona od stalosci pradu rozladowywania kondensatora w funkcji zmieniajacego sie na nim napiecia piloksztaltnego. Uklady spelniajace ten warunek wymagaja stosowania elementów czynnych o wy¬ sokich parametrach czestotliwosciowych, jak równiez empirycznego doboru wartosci elementów sprzegajacych.Symetria generowanych przebiegów jest zwiazana z koniecznoscia wykorzystania wzmacniaczy róznicowych do odwracania fazy oraz zastosowania kompensacji nieliniowosci napiecia wyjsciowego.Otrzymanie przebiegów symetrycznych realizuje sie równiez przez dolaczenie dwóch niezaleznych, synchronizowanych generatorów wytwarzajacych napiecie piloksztaltne o przeciwnej polaryzacji. Zwiazane sa z tym trudnosci prawidlowej synchronizacji poczatku i konca przebiegu, jak równiez przesuniecie fazowe, nieko¬ rzystnie ograniczajace górna czestotliwosc pracy tych generatorów.Generatory podstawy czasu z ukladami integratora Millera konstruowane sa w ukladzie obcowzbudnym lub w ukladzie samowzbudnym. W przypadku realizacji generatora obcowzbudnego poczatek i koniec okresu generacji napiecia piloksztaltnego sterowany jest sygnalem napieciowym.2 99649 Znane sa m.in. z opisu patentowego RFN nr 1921213 generatory samowzbudne w ukladzie generatora Millera polaczonego z przerzutnikiem dwustanowym zbudowanym najkorzystniej z tranzystorów komplementar¬ nych. Wyjscie przerzutnika jest wówczas polaczone poprzez diode odlaczajaca z kondensatorem sprzezenia zwrotnego generatora Millera, natomiast wejscie przerzutnika jest sterowane wyjsciowym napieciem piloksztalt- nym tego generatora.Generator podstawy czasu, wykonany zgodnie z wynalazkiem, stanowi uklad podstawowy utworzony przez przeciwstawnie symetryczny integrator Millera, zawierajacy polaczone szeregowo komplementarne tranzy¬ story. Do obwodów wyjsciowych tych tranzystorów sa wlaczone jednakowe kondensatory, z których jeden jest polaczony bezposrednio z masa ukladu, a drugi ze zródlem pradowym i z masa poprzez diode polaryzowana z tego zródla. Dioda ustala poczatkowy punkt pracy znanego wtórnika zródlowego polaczonego poprzez re¬ zystor z elektroda sterujaca pierwszego tranzystora komplementarnego, sprzezonego z elektroda sterujaca drugie¬ go tranzystora przez wzmacniacz bledu, korygujacy wartosc rozladowania obydwu kondensatorów w roboczym cyklu pracy generatora.Zewnetrzne impulsy wyzwalajace doprowadza sie do elektrody sterujacej drugiego tranzystora, stanowiacej wyzalajace wejscie ukladu podstawowego.W korzystnym wariancie rozwiazania generatora, zwlaszcza przystosowanym do defektoskopów ultra¬ dzwiekowych, jedno wyjscie ukladu podstawowego jest polaczone z wejsciem za pomoca petli sprzezenia zawie¬ rajacej przerzutnik bistabilny pobudzany zewnetrznymi impulsami wyzwalajacymi. W obwodzie wejsciowym jednej z bramek przerzutnika jest wlaczony czlon opózniajacy. Czlon ten uniemozliwia zmiane stanu wyjsciowe¬ go tej bramki, przy jednoczesnym pobudzaniu obydwu bramek zewnetrznymi impulsami wyzwalajacymi.Generator wedlug wynalazku zapewnia pelna liniowosc generowanych napiec, przy czym generowane przebiegi sa dokladnie symetryczne. Nachylenie generowanych przebiegów jest niezalezne od zródel zasilajacych, tak wiec zbyteczna jest ich stabilizacja. Generator charakteryzuje minimalny pobór mocy, gdyz pobór pradu ze zródel wysokonapieciowych odbywa sie wylacznie w czasie generacji napiecia piloksztaltnego dzieki czemu generator moze byc stosowany w przenosnych defektoskopach zasilanych z akumulatorów. Dodatkowa zalete stanowi mozliwosc zewnetrznego wyzwalania przebiegów piloksztaltnych w obwodzie nie zwiazanym bezpo¬ srednio z elementem czynnym realizujacym sprzezenie Millera.Przyklady realizacji generatora wedlug wynalazku ilustruje rysunek, na którym fig. 1 przedstawia schemat podstawowego ukladu polaczen generatora podstawy czasu, fig. 2 — przebiegi napieciowe w charakterystycz¬ nych punktach ukladu wedlug fig. 1, * fig. 3 — przyklad wykonania generatora do defektoskopu ultradzwieko¬ wego, a fig. 4 — przebiegi napieciowe w poszczególnych punktach ukladu generatora wedlug fig. 3.Jak to obrazuje schemat na fig. 1, uklad podstawowy stanowi przeciwstawnie symetryczny integrator Mille¬ ra zrealizowany na dwu polaczonych emiterami komplementarnych tranzystorach T2, T3. W kolektorach tych tranzystorów sa wlaczone jednakowe kondensatory Cl, C2, z których jeden jest polaczony bezposrednio z masa i z jednym z wyjsc ukladu, a drugi z drugim wyjsciem ukladu podstawowego oraz ze zródlem pradowym I i z masa poprzez diode Dl polaryzowana z tego zródla. Dioda Dl ustala punkt pracy wtórnika zródlowego polaczonego poprzez rezystor R2 z baza pierwszego tranzystora komplementarnego T2. Wtórnik zródlowy stanowi tranzystor polowy Tl, drenem polaczony z dodatnim zródlem zasilania oraz zródlem z ujemnym poten¬ cjalem zasilania poprzez rezystor Rl tak dobrany, aby potencjal polaczonej z nim bazy pierwszego tranzystora komplementarnego T2 byl bliski zeru, gdy tranzystory T2, T3 znajduja sie w starne zasilania. Bazy tranzystorów komplementarnych sa ze soba sprzezone poprzez wzmacniacz bledu na tranzystorze T4 i dzielnik R5, R6, korygujacy wartosc pradu rozladowywania kondensatorów Cl, C2. Do bazy drugiego tranzystora komplementar¬ nego T3 doprowadza sie zewnetrzne impulsy wyzwalania ukladu. Kolektory obydwu tranzystorów T2, T3 sa poprzez odpowiadajace im rezystory R3, R4 polaczone odpowiednio z dodatnim i ujemnym potencjalem zródla zasilania UB.Generator przedstawiony na fig. 3 zawiera opisany wyzej uklad podstawowy, który pomiedzy wyjsciem pierwszym i wejsciem doprowadzajacym impulsy wyzwalajace jest objety petla sprzezenia zwrotnego. W ukla¬ dzie tym impulsy wyzwalania sa podawane poprzez rezystory R7, R8 do dwu aktywnych wejsc ukladu przerzut¬ nika bistabilnego IC-1, objetego petla, zrealizowanego przykladowo na bramkach typu NOR tak, ze ujemny impuls wyzwalajacy wprowadza wyjscie bramki pierwszej wstan logicznej „1" natychmiast po doprowadzeniu tego impulsu. Stan logicznego „0" na wyjsciu drugiej bramki pozostaje niezmieniony wskutek zadzialania czlonu opózniajacego RC, zawierajacego rezystor R8 i kondensator C3 wlaczonego do obwodu aktywnego wejscia bramki drugiej. Wyjscie bramki pierwszej, na której uzyskuje sie sygnal logicznej „1" jest polaczone z baza tranzystora T5. Kolektor tego tranzystora, zasilany napieciem ujemnym poprzez rezystor R9, jest polaczony z baza tranzystora komplementarnego T3, stanowiaca wejscie ukladu podstawowego.99649 3 Przerzutnik jest polaczony z pierwszym wyjsciem ukladu podstawowego, to jest z kolektorem tranzystora komplementarnego T2 poprzez diode D2, sprzezona z baza tranzystora T6, którego emiter jest zasilany z dodat¬ niego zródla zasilania, a kolektor polaczony z aktywnym wejsciem pierwszej bramki przerzutnika. Zespól ten stanowi petle sprzezenia, przeznaczona do sterowania koncem cyklu pracy ukladu generatora. Gdy napiecie na pierwszym wyjsciu ukladu podstawowego osiagnie wartosc mniejsza od napiecia progowego ustalonego potencja¬ lem emitera tranzystora T6, nastepuje stan przewodzenia tego tranzystora, a na kolektorze otrzymuje sie impuls, który zmienia stan przerzutnika, tym samym konczac kolejny cykl pracy generatora.Dzialanie ukladów pokazanych na fig. 1 i fig. 3 jest blizej omówione w oparciu o odpowiadajace im oscylo- gramy przebiegów napieciowych, zilustrowane na fig. 2 i fig. 4.Przebiegi napieciowe, przedstawione na fig 2, obrazuja trzy fazy pracy ukladu, przy czym przebieg w pun¬ kcie 1 ilustruje zewnetrzne impulsy wyzwalajace, podawane na wejscie ukladu do bazy drugiego tranzystora komplementaniiego T3 w punkcie 2 - sygnal napieciowy przekazywany do wtórnika zródlowego Tl, w punkcie 3 — napiecie na bazie pierwszego tranzystora komplementarnego T2 i tranzystora T4 wzmacniacza bledu, 4 i 5 — napiecia symetryczne na kondensatorach Cl, C2, a tym samym na obydw11 wyjsciach ukladu.W pierwszej fazie pracy ukladu podstawowego, kondensator Cl jest naladowany do potencjalu +Ub w obwodzie: masa, dioda Dl, kondensator Cl, rezystor R3 i dodatnie zródlo zasilania +UB. Kondensator C2 jest wówczas rozladowany do potencjalu —Ug w obwodzie: masa, kondensator C2, rezystor R4 i ujemne zródlo zasilania —Ub.W drugiej fazie pracy ujemny impuls wyzwalajacy zostaje podany na baze- tranzystora komplementarnego T3, co wprowadza obydwa tranzystory T2, T3 wstan przewodzenia. Kondensatory Cl, C2 rozladowuja sie stalym pradem ze zródla pradowego I w obwodzie: zródlo, kondensator Cl, tranzystory T2, T3, kondensator C2 i masa.Jak widac z rysunku napiecia Uiwy i U2wy na kondensatorach Cl, C2 zmieniaja sie piloksztaltnie i sy¬ metrycznie.Zrealizowane, jak w ukladzie, pojemnosciowe sprzezenie zwrotne poprzez kondensator Cl pomiedzy ko¬ lektorem tranzystora T2, a bramka tranzystora Tl wtórnika zródlowego polaryzuje diode Dl w kierunku zapo¬ rowym, stabilizuje poprzez wtórnik zródlowy Tl wartosc pradu kolektora pierwszego tranzystora komplemen¬ tarnego T2 oraz stabilizuje poprzez wtórnik i wzmacniacz bledu T4 wartosc pradu kolektora drugiego tranzysto¬ ra komplementarnego T3.W III fazie cyklu pracy ukladu podstawowego pokazanej na fig. 2 dodatnie zbocze impulsu wyzwalajacego, podawane na wejscie ukladu to jest na baze drugiego tranzystora komplementarnego T3 wprowadza obydwa tranzystory komplementarne T3 i T2 wstan zatkania. Kondensator Cl laduje sie wówczas do napiecia +UB w obwodzie: masa, dioda Dl, kondensator Cl, rezystor R3 i +\J#. Kondensator C2 laduje sie do napiecia —UB w obwodzie: masa, kondensator C2, rezystor R4 i -UB. Dioda Dl zostaje spolaryzowana wówczas pradem ze zródla pradowego I w kierunku przewodzenia, a uklad podstawowy generatora wraca do stanu spoczynkowego.Dzialanie innego przykladu wykonania generatora wedlug wynalazku, przystosowanego do odchylenia strumienia elektronów lampy oscyloskopowej w defektoskopie ultradzwiekowym zostanie szczególowo omówio¬ ne w oparciu o uklady wedlug fig. 3 i przebiegi wedlug fig. 4.Na figurze 4 zilustrowano przebiegi w trzech fazach pracy generatora w nastepujacych punktach ukladu wedlug fig. 3: w punkcie A — zewnetrzne impulsy wyzwalania, w punkcie B — przebieg na wyjsciu jednej z bra¬ mek przerzutnika IC-1, w punkcie C — sygnal doprowadzany do wejscia ukladu podstawowego, w D — impulsy podawane do wtórnika zródlowego, w E — sygnal na bazie pierwszego tranzystora komplementarnego T2, w F — sygnal na pierwszym wyjsciu ukladu podstawowego, w G — sygnal na drugim wyjsciu ukladu podstawo¬ wego, w punkcie H — przebieg konczacy cykl pracy generatora na bazie tranzystora T6 oraz w I — sygnal na jednej z bramek przerzutnika IC-1.Zgodnie z powyzszym generator dziala nastepujaco: w I fazie obydwa tranzystory komplementarne T2 iT3 znajduja sie wstanie zatkania, kondensatory Cl, C2 sa naladowane do maksymalnych potencjalów +UB i —Ug, a dioda D2 spolaryzowana w kierunku zaporowym. Tranzystor T6jest zatem zatkany, a przerzutnik IC-1 ustala przypadkowy stan stabilny.WII fazie ujemny zewnetrzny impuls wyzwalania zostaje podany poprzez rezystor R7 na aktywne wejscie pierwszej bramki przerzutnika IC-1, powodujac ustalenie wyjsciowego stanu logicznej „1" na wyjsciu tej bramki.Impuls wyzwalajacy przekazany przez rezystor R8 na aktywne wejscie bramki drugiej przerzutnika ze wzgledu na opóznienie, okreslone stala czasu czlonu opózniajacego R8 C3, nie zmienia stanu wyjsciowego tej bramki.Tranzystor T5 wysterowany impulsem wyjsciowym przerzutnika zostaje wówczas zatkany.4 99649 Baze tranzystora T3 steruje zatem impuls ujemny z kolektora tranzystora T5, a tranzystory T3 i T2 wpro¬ wadzone zostaja wstan przewodzenia. Kondensatory Cl i C2 rozladowuja sie pradem stalym ze zródla prado¬ wego I.Napiecia wyjsciowe Uj wy i U2wy zmieniaja sie zatem piloksztaltnie i symetrycznie.WIH fazie opadajace napiecie na pierwszym wyjsciu ukladu podstawowego Uiwy osiaga taka wartosc, ze dioda D2 zostaje spolaryzowana w kierunku przewodzenia. Ujemny impuls podawany na baze tranzystora T6 wprowadza go w stan nasycenia, a dodatni impuls na kolektorze tranzystora T6 przenoszony jest na pierwsze aktywne wejscie przerzutnika IC-1. W wyniku tego przerzutnik zmienia swój stan na przeciwny.Baza tranzystora T5 zostaje zatem spolaryzowana impulsem ujemnym, a dodatni impuls na kolektorze tego tranzystora wprowadza drugi tranzystor komplementarny T3 wstan zatkania. Kondensator Cl laduje sie wówczas do napiecia +Ub, kondensator C2 do napiecia —Ujj i uklad wraca do stanu wyjsciowego. PL