SU1187248A1 - Генератор пилообразных импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в устройствах автоматики ,

Целью изобретения является повышение стабильности генератора при работе на высоких частотах и одновременное повышение его надежности в работе.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого генератора.

Генератор содержит операционный усилитель 1, выход которого через первый резистор 2 соединен с его неинвертирующим входом, который через второй резистор 3 соединен с общей шиной устройства, конденсатор 4, потенциальная обкладка которого соединена с инвертирующим входом операционного усилителя 1 и коллектором транзистора 5, база которого через третий резистор 6 соединена с общей шиной устройства, а через четвертый резистор 7 - с первым вы- 25 водом и подвижным контактом переменного резистора 8, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора, первый вывод переменного резистора 8 соединен с выходом операцион- 30 ного усилителя 1.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в момент подачи напряжения питания операционного усилителя 1 конденсатор 4 разряжен, и потенциал общей точки его обкладки прикладывается к инвертирующему входу операционного усилителя 1. Так как у реального операционного усилителя всегда на выходе присутствует напряжение сдвига, то часть этого напря жения через резистивный делитель напряжения (резисторы 2 и 3) поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя. Ввиду того, что коэффициент усилителя 1 с разомкнутой цепью отрицательной обратной связи очень большой, то приложенная к неинвертирующему входу его часть напряжения сдвига усиливается в число раз, равное коэффициенту усиления усилителя 1 без обратной связи, и приводит выходное напряжение к его предельному значению - напряжению насыщения.

Пусть на выходе усилителя 1 присутствует положительное напряжение

1187248 2

насыщения б нас.· Часть этого напряжения посредством делителя, состоящего из резисторов 6 и 7, прикладывается к базе транзистора 5 и за вы5 четом падения напряжения база- эмиттер этого транзистора определяет зарядный ток конденсатора 4. К неинвертирующему входу в это время приложено напряжение р-и „ас , где 10 коэффициент деления делителя, состоящего из резисторов 2 и 3.

По мере заряда конденсатора напряжение на инвертирующем входе увеличивается и в тот момент, когда оно .15 становится равным положительному

напряжению на неинвертирующем входе, выход операционного усилителя скачком переходит в состояние отрицательного насыщения и_м<хс .

В силу закона коммутации напряжение на конденсаторе не может изменить· ся скачком, поэтому в первый момент времени после переброса выхода усилителя из состояния Ц^ас в состояние и нас напряжение на конденсаторе остается неизменным. Транзистор 5 оказывается включенным в инверсном режиме, так как переход база - коллектор оказывается смещенным в прямом направлении за счет положительного напряжения на конденсаторе, а переход эмиттер - база - в обратном, так как эмиттер транзистора 5 через переменный резистор 8 соединен с 35 выходом усилителя 1, находящегося в состоянии отрицательного напряжения насыщения и_н<и , а потенциал базы определяется из соотношения У' б _нЛС , где у - коэффициент деле40 ния резистивного делителя, состоящего из резисторов 6 и 7.

Таким образом транзистор 5 включен в инверсном режиме. Но в инверсном режиме для кремниевых диффузион45 ных, дрейфовых и планарных транзисторов коэффициент усиления тока базы равен 0,05-0,15. Так как £ =

= I к/1£ = 0,05-0,15, то отсюда очевидно, что ток базы при таком 50 включении значительно больше тока коллектора. Это значит, что разряд конденсатора 4 происходит в основном через переход база - коллектор транзистора 5 и резистор 7. Незначи55 тельная часть тока проходит через резистор 6, эмиттер транзистора 5 и переменный резистор 8. По мере разряда конденсатора 4 напряжение

3 1187248 4

на инвертирующем входе усилителя уменьшается. Когда оно достигает значения и нас , т.е. сравнивается с отрицательным напряжением на неинвертирующем входе усилителя, выход его скачком переходит в состояние и_ИЛС , и цикл повторяется. Так как во время цикла заряда конденсатора транзистор 5 включен по схеме генератора тока, т.е. обеспечивает неизменный ток заряда накопительного конденсатора 4, то напряжение на конденсаторе возрастает по линейному закону.

Таким образом, улучшается стабильность работы генератора на высоких частотах, вследствие того, что в момент начала цикла разряда происходят стабильное выключение заря; ного тока накопительного конденсатора и разряд его через переход ко; лектор - база транзистора 5 и рези

5 тор 7. В результате этого разрядный ток остается постоянным, завис: щим только от амплитуды напряжения на конденсаторе и амплитуды отрица· тельного напряжения насыщения усил;

10 теля 1, что,*в свою очередь, обест чивает постоянное время разряда накопительного конденсатора в широко) диапазоне частот, а также увеличение верхней частоты генерации в несколько раз. Кроме того, элементная база сокращена, что в конечном итоге повышает надежность генератора в работе.

Claims (1)

1. ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий операционный усилитель, выход которого через пер-’· вый резистор соединен с его неинвертирующим входом, который через второй резистор соединен с общей шин< генератора, конденсатор, потенция! ная обкладка которого соединена с инвертирующим входом операционной усилителя и коллектором транзистора, база которого через третий резистор соединена с общей шиной уст ройства, а через четвертый резистор - с первым выводом и подвижны» контактом переменного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора, о т л и ч г ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его стабильности при работе на высоких частотах и одновременного повышения его надежности ι работе, первый вывод переменного резистора соединен с выходом оперг циоиного усилителя.

   ЗЦ 1187248

   >

   1