SU1200384A1 - Генератор импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульс- > ной технике и может быть использовано в электронной аппаратуре в качестве преобразователя напряжение частота импульсов в схемах автоматики и в информационно-измерительных. сйС^е&ах,'

Целью изобретения является расширение области ,использования за счет обеспечения возможности генерирования импульсов с большой скважностью, увеличения коэффициента использования времязадающего конденсатора, увеличения быстродействия, возможности преобразования тока в скважность ( длительность ) импульсов, независимости длительности выходного импульса от напряжения источников питания и емкости времязадающего конденсатора.

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема генератора импульсов; на фиг.2 - эпюры напряжений на входах и выходах компараторов .

Генератор импульсов (фиг.1) содержит источник 1 управляющего напряжения, первый компаратор 2, второй компаратор 3, ключ 4, накопительный элемент на конденсаторе 5, выход 6,' управляемый генератор 7 тока, резне-, тор 8 обратной связи, диод 9, инвертирующий вход 10 второго компаратора 3, управляющий вход 11 ключа 4, неинвертирующий вход 12 второго компаратора 3, общая шина 13, неинвертирующий вход 14 первого компаратора 2 и его инвертирующий вход 15, выход 16 управляемого генератора 7 тока. Источник 1 управляющего напряжения , создает опорное напряжение для первого компаратора 2, который как и второй компаратор 2 может быть выполнен на операционных усилителях, ключ 4 полупроводниковый транзисторный, конденсатор 5 одним выводом соединен с выходом 6 ключа 4, генератор тока 7 управляемый, резистор 8 является сопротивлением обратной связи во втором компараторе 3, диод 9 соединен с выходом первого компаратора 2 и инвертирующим входом 10 второго компаратора 3, выход которого соединен с управляющим входом 11 ключа 4 и через сопротивление 8 обратной связи - с вторым выводом конденсатора 5 и с инвертирующим входом 10, неинвертирующий вход 12 второго компаратора 3 соединен с общей шиной

13, неинвертирующий вход 14 первого компаратора 2 соединен с выходом источника 1 управляющего напряжения, инвертирующий вход 15-е выходом·

16 управляемого генератора 7 тока и с первым выводом конденсатора 5.

На фиг.2 показано напряжение на инвертирующем входе первого компаратора 2(и_0хк2 Напряжение на инвертирующем входе второго компаратора(и_Вхкэ напряжение на выходе первого компаратора )ι напряжение на

выходе второго компаратора

Генератор импульсов работает следующим образом. ,

В момент времени (фиг.2) ключ 4 размыкается и конденсатор 5 начинает заряжаться от управляемого генератора 7 тока. Этот ток, протекая через сопротивление 8 обратной связи, создает на нем такое падение напряжения, что на входе 10 второго компаратора 3 присутствует напряжение положительной полярности и так как оно приложено к инвертирующему входу 10 второго компаратора 3, а вход 12 соединен с общей шиной, на выходе компаратора 3 ( ϋ_βΜχ ) генерируется напряжение (0_ВХк}) отрицательной полярности, удерживающее ключ 4 в разомкнутом состоянии.

В момент Ч₂ напряжение положительной полярности на входе 15 компа· ратора 2 превысит величину напряжения положительной полярности с выхода источника 1 управляющего напряжения, поданного на неинвертирующий вход 14 компаратора 2, на его выходе формируется отрицательный потенциал (11 вих кз ) , который через

диод 9 прикладывается к входу 10 компаратора 3, в связи с чем на его выходе образуется напряжение положительной полярности (И»нх К^) , ключ 4 замыкается, левая обкладка конденсатора 5 и вход 15 •компаратора 2 понижается в связи с тем, что ключ 4 присоединен к общей шине, далее компаратор 2 приходит в исходное состояние, при котором на его выходе положительное напряжение. Длительность отрицательного ^импульса с выхода компаратора 2 ( к₂ ) равна суммарному

времени срабатывания компараторов 2

и 3 и ключа 4. Так как время

переключения компараторов 2 и 3 и

электронного ключа мало в сравнении

з 1200384 4

с периодом колебаний генератора, то скважность импульсов на выходе компаратора 2 велика и не зависит от емкости накопительного элемента конденсатора 5. Длительность 6 вы- 5 ходного импульса практически не зависит и от величины напряжений источника 1 питания и генератора 7,

В момент €3 напряжение с выхода компаратора 2 ( (Α^ιι* к₂ , вновь ю становится положительным и диод 9 запирается. Однако компаратор 3 в исходное состояние; не возвращается, поскольку после замыкания ключа.4 на правой обкладке конденсатора 5 <5

относительно общей шины. 13 возникает напряжение отрицательной полярности ( ϋβκ««₃ )

Начиная с момента времени конденсатор 5 начинает заряжаться от напряжения положительной полярности с выхода компаратора 3 через замкнутый ключ 4 и общую шину 13.

В момент времени 1=4 напряжение ( и ₁₀ к _а ) уменьшается до величины, 25 близкой к нулевому потенциалу, компаратор 3 изменяет свое состояние и на его выходе появляется отрицательный потенциал, ключ 4 размыкается, и далее процессы в устройстве протекают аналогично.

Выходной сигнал можно снимать с выхода компаратора 3, где образуются прямоугольные импульсы, скважность которых можно изменять за счет разницы времен заряда и разряда конденсатора 5, например, посредством изменения величины тока от управляемого генератора тока, при этом пропорционально ему изменяется длительность импульса отрицательной ролярности при неизменной длительности импульсов положительной по- . дярности. ‘ .

предлагаемое устройство можно Иррольэорать в качестве преобразователя ведрчрнн сопротивления в длительность импульсов, если использовать зависимость длительности положительного импульса при неиз- , менной длительности отрицательного импульса от величины сопротивления 8.В этом случае, преобразуемое сопротивление включаезся вместо сопротивления 8.

При изменении напряжения управляющего источника Г изменяется частота генерируемых импульсов с выхода

компаратора 3 при неизменной их скважности.

При снятии напряжения с выводов конденсатора 5 генератор формирует импульсы пилообразной формы положительной или отрицательной полярности.

При линейном изменении напряжений источника I линейно изменяется и частота генерируемых импульсов. Диапазон изменения частоты на заданное изменение напряжения источника I зависит от величины тока управляемого генератора 7 тока. Чем больше ток генератора 7, тем больше частота выходных импульсов при том же напряжении с источника I. .

Если изменять сопротивление 8, элемента обратной связи прямо пропорционально величине тока управляемого генератора 7 тока, частота выходных импульсов генератора имеет прямо пропорциональную зависимость от величины тока генератора 7 тока. При изменении напряжения источника I прямая зависимость длительности между импульсами.

Если напряжение источника I подавать через инвертор, т.е. при увеличении Ц_6Х , напряжение с выхода источника I уменьшается, зависимость частоты генерируемых импульсов будет прямо пропорциональной.

В данном генераторе импульсов увеличен коэффициент использования . время задающего конденсатора 5,под которым понимается отношение времени периода генерации к величине емкости конденсатора,за счет того,что время периода генерации равно сумме времени заряда и разряда конденсатора 5.

Если с увеличением напряжения ϋ_Βχ прямо пропорционально увеличивать ток генератора 7, период генерирования выходных импульсов изменяется по параболической зависимости ν

Точность преобразования напряжения в частоту достигается за счет.линейности заряда времязадающего конденсатора от генератора тока и линейности его разряда, что обеспечивается введением отрицательной обратной связи в компараторе 3.При этом разряд конденсатора 5 происходит только до нулевого уровня.

Таким образом, предлагаемое изобретение расширяет область использования генератора импульсов и определиет технико-экономический эффект от его использования.

1200384

			ί

Claims (1)

1. ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий источник управляющего напряжения, первый и второй компараторы, ключ, накопительный элемент, первый вывод которого соединен с выходом ключа, отличаю'щийся

   тем, что, с целью расширения области использования, дополнительно

   введены управляемый генератор тока, резистор обратной связи и диод, включенный между выходом первого компаратора и первым входом второго компаратора, выход второго компаратора соединен с управляющим входом ключа и через сопротивление обратной связи. - с вторым выводом накопительного элемента и с первым своим входом, второй вход второго компаратора соединен с общей шиной, первый вход первого компаратора соединен с выходом источника управляющего напряжения, второй вход с выходом управляемого генератора 6

   тока и с первым выводом накопительного элемента. Г

   1200384