SU1109894A1

SU1109894A1 - Relaxation oscillator

Info

Publication number: SU1109894A1
Application number: SU823388849A
Authority: SU
Inventors: Вадим Николаевич Мишин; Аркадий Семенович Бикулов; Геннадий Алексеевич Ракитин
Priority date: 1982-01-22
Filing date: 1982-01-22
Publication date: 1984-08-23

Abstract

1. РЕЛАКСАЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий однопереходный транзистор, базы которого через резистор подключены к шинам источника питани , врем задакиций конденсатбр, включенный между эмиттером однопереходного транзистора и отрицательной шиной источника питани , отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона регулировани частоты, введены датчик тока, включенный последовательно с врем задаюсцим конденсатором , шина источника задак цего напр жени и соединенные последовательно элемент сравнени и стабилизатор тока, выход которого подключен к эмиттеру однопереходного транзистора, первый вход элемента сравнени соединен с шиной источника задающего напр жени , второй вход - с выходом датчика тока. . 2. Генератор поп.1, отличающийс тем, что датчик ока. вьтолнен в виде соединенных параллельно резистора и диода, включенного в обратном направлении. 3. Генератор по п.1, отличающийс тем, что в качестве § элемента сравнени и стабилизатора тока использован операционный усили (Л тель, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами первого и второго резисторов, вторые выводы которых вл ютс соответственно первым и вторым входами элемента сравнени , неинвертирующий вход операционного усилител через третий резистор соединен с отрицательной шиной источника питани , а выход ;о операционного усилител через чет00 вертый резистор соединен с его инсо вертирующим входом и с первым выводом 4 п того резистора, второй вывод которого вл етс выходом стабилизатора тока.1. RELAXATION GENERATOR containing a single junction transistor, the bases of which are connected via a resistor to the power supply buses, the time of the condensate switch connected between the emitter of the single junction transistor and the negative power supply bus, characterized in that in order to extend the frequency control range, a current sensor is inserted connected in series with the time set by the capacitor, the source bus is applied to the voltage and the serially connected reference element and current stabilizer, output cat cerned is connected to the emitter of unijunction transistor, a first input of the comparison element is connected to the master bus power voltage, the second input - to the output current sensor. . 2. Generator pop. 1, characterized in that the sensor is an eye. Completed in the form of a parallel-connected resistor and a diode connected in the opposite direction. 3. The generator according to claim 1, characterized in that an operating force is used as the comparison element and the current stabilizer (L tel, the inverting input of which is connected to the first terminals of the first and second resistors, the second terminals of which are respectively the first and second inputs of the element comparison, the non-inverting input of the operational amplifier is connected via a third resistor to the negative power supply busbar, and the output; on the operational amplifier through a fourth resistor connected to its inverting input terminal and rvym terminal 4 of the fifth resistor, whose second terminal is an output current stabilizer.

Description

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в качестве генератора импульсов в различньк устройствах электронной техники. Известен генератор пилообразного напр жени с токостабилизирующим транзистором, из р-п-р-транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с положительной шиной источни ка питани , к которой через стабилитрон подключена база р-п-р-транзис тора, положительна шина через резис тор соединена с отрицательной шиной источника питани , к которой через конденсатор подключен коллектор р-п-р-транзистора и перва база одно переходного транзистора через резистор , втора база через резистор соединена с положительной птной источника питани , а эмиттер - с точкой соединени коллектора р-п-р-транзистора и конденсатора OJ Однако данный генератор имеет недостаточный диапазон регулировки частоты. Известен р аксационный генератор содержащий однопереходный транзистор базы которого через резисторы подключены к шинам источника питани , врем задающий конденсатор, включенный между эмиттером однопереходного транзистора и отрицательной шиной источника питани t2J. Недостатком известного геиерато-ра вл етс малый диапазон регулировани частоты, так как он ограничен током включени однопереходного тра зистора. Целью изобретени вл етс расши рение диапазона регулировани часто ты. Поставленна цель достигаетс тем, что в релаксационный генератор содержащий однопереходньш транзистор базы которого через резистор подклю чены к шинам источника питани , вре м задаюш ий конденсатор, включенный между эмиттером однопереходного транзистора и отрицательной шиной источника питани , введены датчик тока, включенный последовательно с врем задающим конденсатором, шина источника задающего напр жени и со единенные последовательно элемент сравнени и стабилизатор тока, выход которого подключен к эмиттеру однопереходного транзистора, первый вход элемента сравнени соединен с шиной источника задающего напр жени , второй вход - с выходом датчика тока. Причем в релаксационном генераторе датчик тока выполнен в виде соединенных параллельно резистора и диода, включенного в.обратном направлении . Кроме того, в качестве элемента сравнени и стабилизатора тока использован операционный усилитель, инвертирунмций вход которого соединен с первыми выводами первого и второго резисторов, вторые выводы которых вл ютс соответственно первым и . вторым входами элемента сравнени , неинвертирующий вход операционного усилител через третий резистор соединен с отрицательной шиной источника питани , а выход операционного усилител через четвертый резистор соединен с его инвертирующим входом и с первым выводом п того резистора , второй вывод которого вл етс выходом стабилизатора тока. На фиг. 1 представлена функциональна схема релаксационного генератора , на фиг. 2 - возможный вариант его выполнени . Релаксационный генератор (фиг.1) состоит из однопереходного транзистора 1, базы которого через резисторы 2 и 3 подключены к шинам источника питани , между отрицательной шиной и эмиттером однопереходного транзистора 1 включен последовательно врем задающий конденсатор 4, датчик 5 тока, элемент 6 сравнени и стабилизатор 7 тока, выход которого подключен к эмиттеру однопере одного транзистора 1, причем один вход элемента 6 сравнени соединен с шиной задающего напр жени , а другой с выходом датчика 5 тока. Релаксационный генератор (фиг.2) отличаетс от приведенного вьш1е тем, что в качестве элемента 6 сравнени и стабилизатора 7 тока использован операционный усилитель (ОУ) 8, инверсный выход которого через резистор 9 соединен с шиной источника задающего напр жени , а через резистор 10 - с выходом датчика тока, выход операционного усилител через резистор 11 соединен с эмиттером однопереходного транзистора, пр мой вход операционного усилител через резистор 12 соединен с шиной источ3 ника питани , инвертирующий вход o рационного усилител через резистор 13 соединен с BEJXOAOM операционного усилител . Генератор работает с.ледуюп1им об зом. В начальньш момент времени однопереходный транзистор 1 закрыт. Конденсатор 4 зар жаетс с помощью стабилизатора 7 тока, величина кото рого стабилизируетс на заданном уровне благодар обратной св зи, осуществл емой датчиком 5 тока и «элементом 6 сравнени , сравнивающего текущую величину тока зар да конденсатора 4с заданной. При этом величина эмиттерного напр жени возрастает. Когда эмиттерное напр жение достигает пикового значени , открываетс переход эмиттер-база однопереходного транзистора 1, и ток зар да конденсатора 4 уменьшаетс , переход в цепь эмиттера одно переходного транзистора 1. Однако датчик 5 тока вьщает сигнал на элемент 6 сравнени о прекращении тока и стабилизатор 7 тока повышает его до тех пор, пока он не достигне величины тока включени однопереход ного транзистора 1. Эмиттер становитс пр мосмещенным, сопротивление между эмиттером и первой базой падает , конденсатор 4 разр жаетс через эмиттерную цепь и на выходе генератора возникает положительный импульс. Когда эмиттерное напр жение дост гает минимального значени эмиттер прекращает проводить ток и цикл повтор етс . Важное значение имеет включение датчика 5 тока в зар дную цепь конденсатора 4, а не в выходную цепь стабилизатора 7 тока ввиду того, чт не наблюдаетс эффект - снижение то ка зар да конденсатора 4 без увеличени его емкости. 44 Включение датчика тока 5 и виде параллельно соединенных резистора и диода, включенного в обрат 1ом направлении , позволит исключить вли ние резистора на процесс разр да конденсатора 4 после пробо перехода эмиттер-база однопереходного транзистора 1, так как при зар де конденсатора 4 ток протекает через резистор и падение напр жени на нем пропорционально этому току., а при разр де конденсатора 4 ток протекает через диод. Таким образом, использу предлагаемый релаксационный генератор можно значительно понизить величину тока зар да конденсатора без увеличени его емкости, так как зар д конденсатора ведетс малым током, а при пробое перехода эмиттер-база однопереходного транзистора 1 ток стаби-пизатора тока автоматически увеличиваетс до величины тока включени однопереходно.го транзистора. Практически, в предлагаемом варианте генератора тока зар да конденсатора можно снизить более чем в 50 раз / по сравнению с известным. Соответственно диапазон регулировани релаксационного генератора расширитс во столько же раз. Техническа эффективность изобретени заключаетс в возможности резкого снижени величины зар дного тока конденсатора 4, котора в обычных схемах ограничена снизу током включени равного дл серийных однопереходных транзисторов 20 мкА. Снижение величины зар дного тока конденсатора 4 без увеличени его емкости , что особенно важно при работе генератора на низких частотах, приводит к значительному расширению диапазона регулировани предлагаемого генератора.The invention relates to a pulse technique and can be used as a pulse generator in various electronic equipment devices. A sawtooth voltage generator with a current stabilizing transistor is known, from a pp-p transistor, the emitter of which is connected to a positive power supply bus through a resistor, to which a pn-p-transistor base is connected via a zener diode, a positive bus through a resistor connected to the negative power supply bus, to which a pnp transistor collector and the first base one of the transistor transistor are connected via a capacitor, the second base is connected via a resistor to a positive PT power source, and the emitter - with the junction point of a pnp transistor and an OJ capacitor. However, this generator has an insufficient frequency control range. A known generator containing a single junction base transistor is connected via resistors to the power supply buses, the time specifying a capacitor connected between the emitter of the single junction transistor and the negative power supply bus t2J. A disadvantage of the known geieratora is the small frequency control range, since it is limited by the turn-on current of the single junction transistor. The aim of the invention is to expand the frequency control range. The goal is achieved in that a relaxation generator containing a single junction base transistor is connected to the power supply buses via a resistor, while the driving capacitor is connected between the emitter of the single junction transistor and the negative power supply bus, a current sensor is connected in series with the driving capacitor , bus of the source of voltage setting and serially connected reference element and current stabilizer, the output of which is connected to the emitter of the single junction the first input of the reference element is connected to the bus of the source of the driving voltage, the second input is connected to the output of the current sensor. Moreover, in the relaxation generator, the current sensor is made in the form of a parallel resistor and a diode connected in the reverse direction. In addition, an operational amplifier is used as a comparison element and a current stabilizer, the inverting input of which is connected to the first terminals of the first and second resistors, the second terminals of which are the first and the respective. the second inputs of the reference element, the non-inverting input of the operational amplifier, is connected via a third resistor to the negative power supply bus, and the output of the operational amplifier is connected to its inverting input via the fourth resistor and the first output of the fifth resistor, the second output of which is the current stabilizer output. FIG. 1 is a functional diagram of a relaxation generator; FIG. 2 - a possible variant of its implementation. The relaxation generator (Fig. 1) consists of a single junction transistor 1, the bases of which, through resistors 2 and 3, are connected to the power supply buses, between the negative bus and the emitter of the single junction transistor 1 is connected in series the driving capacitor 4, current sensor 5, comparison element 6 and stabilizer 7, the output of which is connected to the emitter of one transistor of one transistor 1, one input of the comparison element 6 connected to the driver voltage bus and the other to the output of current sensor 5. The relaxation generator (Fig. 2) differs from the one shown above in that as an element 6 of comparison and a current stabilizer 7 an operational amplifier (OA) 8 is used, the inverse output of which is connected to the bus of the source of voltage through a resistor 9, and through a resistor 10 with the output of the current sensor, the output of the operational amplifier through the resistor 11 is connected to the emitter of the unijunction transistor, the direct input of the operational amplifier through the resistor 12 is connected to the power supply bus, the inverting input of the optical amplifier Resistor 13 is connected to operational amplifier BEJXOAOM. The generator works as follows. At the initial moment of time, the single junction transistor 1 is closed. The capacitor 4 is charged by means of a current stabilizer 7, the magnitude of which is stabilized at a predetermined level due to feedback provided by the current sensor 5 and the comparison element 6 comparing the current value of the charge current of the capacitor 4c. In this case, the value of the emitter voltage increases. When the emitter voltage reaches a peak value, the emitter-base transition of the unijunction transistor 1 opens, and the charge current of the capacitor 4 decreases, the transition to the emitter circuit is one transistor 1. However, the current sensor 5 increases the signal to the current termination element 6 and the stabilizer 7 current increases it until it reaches the value of the switching current of the single junction transistor 1. The emitter becomes directly displaced, the resistance between the emitter and the first base drops, the capacitor 4 is discharged through em Terni circuit and the generator output positive pulse occurs. When the emitter voltage reaches the minimum value, the emitter stops conducting and the cycle repeats. It is important to include the current sensor 5 in the charge circuit of the capacitor 4, and not in the output circuit of the current stabilizer 7, because there is no effect — a decrease in the charge of the capacitor 4 without increasing its capacity. 44 Turning on the current sensor 5 and the form of a parallel-connected resistor and a diode connected in the reverse 1 direction, will eliminate the influence of the resistor on the discharge process of capacitor 4 after the emitter-base transition of the single junction transistor 1, because during charging of the capacitor 4 the current flows through the resistor and the voltage drop across it are proportional to this current, and when the capacitor 4 is discharged, the current flows through the diode. Thus, using the proposed relaxation generator, one can significantly reduce the capacitor charge current without increasing its capacitance, since the capacitor charge is low, and when the emitter-base transition breaks through the single junction transistor 1, the current stabilizer automatically increases to single junction transistor. In practice, in the proposed version of the capacitor current generator, it can be reduced by more than 50 times / compared to the known. Accordingly, the adjustment range of the relaxation generator will expand by the same amount. The technical efficiency of the invention lies in the possibility of a sharp decrease in the magnitude of the charging current of the capacitor 4, which in conventional circuits is limited from below by a switch-on current equal to 20 µA for serial single junction transistors. Reducing the charge current of the capacitor 4 without increasing its capacitance, which is especially important when the generator operates at low frequencies, leads to a significant expansion of the control range of the proposed generator.

заЗZAZ

9 %9 %

Выз:одCall: one

ОABOUT

u. /u. /

Фиг./Fig. /

Claims

1. RELAXATION GENERATOR, - comprising a single-junction transistor, the bases of which are connected through the resistor to the buses of the power source, a timing condensate connected between the emitter of the single-junction transistor and the negative bus of the power source, characterized in that, in order to expand the frequency control range, a current sensor is introduced, connected in series with the time-setting capacitor, the bus of the source of the driving voltage and the comparison element and the current stabilizer connected in series, the output of which is under It is connected to the emitter of a single-junction transistor, the first input of the comparison element is connected to the bus of the source of the reference voltage, and the second input is connected to the output of the current sensor.

.

2. The generator according to claim 1, characterized in that the Gok sensor is made in the form of a resistor and a diode connected in parallel connected in the opposite direction.

3. The generator according to claim 1, characterized in that an operational amplifier is used as a comparison element and a current stabilizer, the inverting input of which is connected to the first terminals of the first and second resistors, the second terminals of which are respectively the first and second inputs of the comparison element, the non-inverting input of the operating the amplifier through the third resistor is connected to the negative bus of the power source, and the output of the operational amplifier through the fourth resistor is connected to its inverting input and to the first output, ohm resistor, the second output of which is the output of the stabilizer with

00 with 4 * current.

>