SU1307542A1 - Генератор линейно измен ющегос напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике, может быть использовано, например, в качестве узла контрольно- измерительной аппаратуры. Целью изобретени   вл етс  повьшение КПД за счет снижени  энергопотреблени  от источников опорного напр жени , повышение быстродействи  за счет снижени  времени восстановлени  исходного состо ни . Дл  достижени  поставленной цели в устройство введен полевой транзистор 9, образованы новые функциональные св зи. В устройстве дей- . ствуют две петли положительной обратной св зи: перва  - в процессе формировани  линейно измен ющегос  напр жени  и способствует росту линейности , втора  - при разр де конденсатора , точнее при отпирании и запирании транзисторов 4 и 5, способствует обеспечению малого времени восстановлени  исходного состо ни , т.е. уменьшению оборотного хода. Это позволило получить существенный эффект по повышению линейности пр мого хода и уменьшению обратного хода. Поскольку в течение длительного процесса формировани  пр мого хода и в процессе формировани  короткого импульса сквозной ток через каналы последовательно соединенных транзисторов 7 и 8 не протекает, получаетс  за счет этого существенный эффект по экономии энергопотреблени . 1 ил. 2 1 с (Л со о ел 4 Ю

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано, например, в качестве узла контрольно

измерительной аппаратуры.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД за счет снижени  энергопотреблени  от источников опорного напр жени , повышение быстродействи  за счет снижени  времени восстановлени  исходного состо ни .

На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема устройства.

Генератор линейно измен ющегос  напр жени  содержит первый полевой транзистор 1, сток которого 4 оединен с шиной 2 питани , исток - с потенциальной обкладкой конденсатора 3, котора  соединена с первым эмиттером транзистора 4, база которого соединена с коллектором второго транзисто ра 5, база которого соединена с коллектором первого транзистора 4, а первый эмиттер - с общей шиной устроства , промежуток сток - исток второго полевого транзистора 6 включен мелоду общей шиной устройства и коллектором первого транзистора 4, база которого соединена с истоком третьего полевого транзистора 7, сток которого соединен с шиной 2 питани  и стоком четвертого полевого транзистора 8, п тый полевой транзистор 9 промежуток исток-сток которого включен между общей шиной устройства и истоком четвертого полевого транзистора 8, затвор которого соединен с затвором третьего полевого транзистора 7 и первым эмиттером первого транзистора 4, второй эмиттер которо

го соединен с первой шиной 10 синхро- 0 это позвол ет существенно повысить

низации, затвор первого полевого тран- линейность,

зистора 1 соединен с коллекторомПоскольку по мере зар да накопивторого транзистора 5, второй эмиттер которого соединен с шиной 11 нагрузки , затвор п того полевого транзистора 9 соединен с шиной 12 управлени , исток второго полевого транзистора 6 соединен с второй шиной 13 синхронизации.

Генератор работает следующим образом ,

Б исходном состо нии синхроимпульс отсутствует-, конденсатор разр жен, транзисторы 1,6,9 и 7 приоткЕ 1ты, а тдоанзисторы 4,5 и 8 закрыты. Начина  с такого исходного состо ни , при котором напр жение на базе транзистора 4 чуть больше по величине половины напр жени  источника питани , кон- усиление. Такой регенеративный процесс

I3075A2

O

15

0 денсатор 3 зар жаетс  через участок сток-исток зар дного токостабилизи- рующего транзистора 1 по линейному закону, так как рабоча  точка на выходах вольт-амперных характеристиках последнего поддерживаетс  в пентод- ной области напр жением источника опорного напр жени  на транзисторах 7,8 и 9. По мере роста напр жени  на верхней обкладке конденсатора относительно общей шины питани  транзистор 7 приоткрываетс , а транзистор 8 продолжает запиратьс , в то врем  как проводимость канала транзистора 9 практически остаетс  неизменной , поскольку к его затвору приложено напр жение от источника питани  или посто нное напр жение от другого внешнего источника, В результа те такого переходного процесса напр жение источника опорного напр жени  и, следовательно, затвора зар дного транзистора 1 возрастает по мере зар да конденсатора 3, Это приводит к медленному росту тока стока транзистора 1 и, следовательно, к увеличению величины тока зар да конденсатора , т,е, к повышению степени линейности напр жени  на конденсаторе,

Таким образом, в результате соединени  затвора транзистора 1 к выходу источника опорного напр жени , затворов ККДП-транзисторов 6 и 8, к истоку этого транзистора 1 и к кон- j Денсатору 3 сформирована петл  поло- жительной обратной св зи, котора  следит за изменением напр жени  на конденсаторе 3, непрерывно обеспечива  прирост ее по мере зар да. Имен25

30

тельного конденсатора растет величина напр жени  на нем, то в момент tj

/J5 наступает равенство напр жений источника опорного напр жени  и напр жени  на конденсаторе, при этом через участок эмиттер-база транзистора 4 начинает течь ток в пр мом направле50 НИИ по мере зар да конденсатора. Это ток усиливаетс  в колекторной цепи, протекает через участок эмиттер-база транзистора 5, в коллекторной цепи последнего вновь усиливаетс , и те55 перь дважды усиленный первоначальный ток конденсатора вновь замыкаетс  в цепи эмиттер-база транзистора 4, где получает в колле1 :торной цепи новое

развиваетс  лавинообразно (очень быстро ) , поэтому оба транзистора 4,5 быстро открываютс  и переход т в режим насьпдени , где их суммарное сопротивление мало. Поскольку малое сопротивление этих транзисторов подключено параллельно конденсатору 3, то последний разр жаетс  очень быстро в интервале времени .

Малое сопротивление транзисторов

4и 5 одновременно шунтирует выход источника опорного напр жени , так как оно в этом интервале подключен параллельно последовательно соединенных сток-исток транзисторов 8 и 9. Поэтому напр жение источника резко падает и за врем  разр да конденсатора формируетс  импульс отрицательной пол рности.

Если в нижний эмиттер транзистора

5включена нагрузка (на схеме ее нет то на нее сформировалс  бы импульс положительной пол рности.

Генератор линейно измен ющегос  напр жени , содержащий первый полевой транзистор, сток которого соединен с шиной питани , исток - с потенВо всех (наличие внешней нагрузки или ее отсутствии в эмитте-, 25 Циальной обкладкой конденсатора и с ре транзистора 5) на стоке транзисто- первым эмиттером пеового транзистора, ра 6 формируетс  короткий остроконечный импульс (фиг.2 г). Однако при отсутствии такой нагрузки, т.е. когда

30

база которого соединена с коллектором второго транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора, а первый эмиттер с общей шиной устройства, промежуток сток - исток второго полевого транзистора включен между общей шиной устройства и коллектором первого транра , сток которого подключен к шине питани  и стоком четвертого полевого транзистора, отл, ичающийс 

верхний эмиттер транзистор 5 соединен с шиной-питани , импульс короче и острее.

Разр д конденсатора происходит до момента tj, , при котором развиваетс  регенеративный процесс в обратном по- зистора, база которого соединена с р дке, и транзисторы А и 5 быстро пе- истоком третьего полевого транзисто реход т в исходное закрытое состо ние . При этом уровень напр жени  вос- та навливаетс  высоким, и весь процесс зар да конденсатора повтор етс . р тем, что, с целью повьшени  КПД при

Если в процессе зар да конденсато- одновременном повышении быстродейст- ров поступает синхроимпульс положи- ви , в него введен п тый полевой тран- тельной пол рности на эмиттер тран- зистор, промежуток исток - сток кото- зистора 4 или на базу транзистора 5 рого включен между общей шиной уст- или отрицательной пол рности на эмит-45 ройства и истоком четвертого полевого тер транзистора 5, то оба транзистора транзистора, затвор которого соединен лавинообразно открываютс , переход т в режим насьш1ени  и шунтируют конденсатор 3. Теперь процесс зар да заканчиваетс  и происходит разр д конден- 50 динен с первой шиной синхронизации, сатора.причем затвор первого полевого транПо окончании разр да конденсатора зистора соединен с коллектором второ- оба транзистора быстро переход т в го транзистора, второй эмиттер кото- режим отсечки и процесс формировани  рого соединен с шиной нагрузки, а линейно-измен ющегос  напр жени  пов-55 затвор п того полевого транзистора тор етс .

В устройстве действуют две петли положительной обратной св зи: перва  в процессе формировани  линейно измес затвором третьего полевого транзистора и первым эмиттером первого транзистора , второй эмиттер которого соесоединен с шиной управлени , при этом исток второго полевого транзистора соединен с второй шиной синхрониза- . ции.

н ющегос  напр жени  и способствует росту линейности, втора  при разр де конденсатора, точнее при отпирании и запирании транзисторов Д и 5 способствует обеспечению малого времени восстановлени  исходного состо ни , т.е. уменьшению обратного хода.

Это позволило получить существенный эффект по повышению линейности пр мого хода и уменьшению обратного хода.

Поскольку в течение длительного процесса формировани  пр мого хода и в процессе формировани  короткого импулЪса сквозной ток через каналы - последовательно соединенных транзисторов 7 и 8 не протекает, то получаетс  за счет этого существенный эффект по экономии энергопотреблени . Формул, а изобретени 

Генератор линейно измен ющегос  напр жени , содержащий первый полевой транзистор, сток которого соединен с шиной питани , исток - с потенЦиальной обкладкой конденсатора и с первым эмиттером пеового транзистора,

Циальной обкладкой конденсатора и с первым эмиттером пеового транзистора,

база которого соединена с коллектором второго транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора, а первый эмиттер с общей шиной устройства, промежуток сток - исток второго полевого транзистора включен между общей шиной устройства и коллектором первого транзистора , база которого соединена с истоком третьего полевого транзисто ем, что, с целью повьшени  КПД при

ра, сток которого подключен к шине питани  и стоком четвертого полевого транзистора, отл, ичающийс 

зистора, база которого соединена с истоком третьего полевого транзисто тем, что, с целью повьшени  КПД при

одновременном повышении быстродейст- ви , в него введен п тый полевой тран- зистор, промежуток исток - сток кото- рого включен между общей шиной уст- ройства и истоком четвертого полевого транзистора, затвор которого соединен динен с первой шиной синхронизации, причем затвор первого полевого транс затвором третьего полевого транзистора и первым эмиттером первого транзистора , второй эмиттер которого соезистора соединен с коллектором второ- го транзистора, второй эмиттер кото- рого соединен с шиной нагрузки, а затвор п того полевого транзистора

соединен с шиной управлени , при этом исток второго полевого транзистора соединен с второй шиной синхрониза- . ции.

Claims (1)

1. Формула изобретения Генератор линейно изменяющегося напряжения, содержащий первый полевой транзистор, сток которого соединен с шиной питания, исток - с потенциальной обкладкой конденсатора и с первым эмиттером пеового транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора, база котосутствии такой нагрузки, т.е. когда верхний эмиттер транзистор 5 соеди- зо нен с шиной·питания, импульс короче и острее.

   Разряд конденсатора происходит до момента t₂, при котором развивается регенеративный процесс в обратном ^по_ 35 рядке, и транзисторы 4 и 5 быстро переходят в исходное закрытое состояние. При этом уровень напряжения востанавливается высоким, и весь процесс заряда конденсатора повторяется. jg

   Если в процессе заряда конденсаторов поступает синхроимпульс положительной полярности на эмиттер транзистора 4 или на базу транзистора 5 или отрицательной полярности на эмит-45 тер транзистора 5, то оба транзистора лавинообразно открываются, переходят в режим насыщения и шунтируют конденсатор 3. Теперь процесс заряда заканчивается и происходит разряд конден- $д сатора.

   По окончании разряда конденсатора оба транзистора быстро переходят в режим отсечки и процесс формирования линейно-изменяющегося напряжения пов-55 торяется.

   В устройстве действуют две петли положительной обратной связи: первая в процессе формирования линейно изме рого соединена с коллектором первого транзистора, а первый эмиттер с общей шиной устройства, промежуток сток - исток второго полевого транзистора включен между общей шиной устройства и коллектором первого транзистора, база которого соединена с истоком третьего полевого транзисто-*· ра, сток которого подключен к шине питания и стоком четвертого полевого транзистора, от л, ичающийся тем, что, с целью повышения КПД при одновременном повышении быстродействия, в него введен пятый полевой транзистор, промежуток исток - сток которого включен между общей шиной устройства и истоком четвертого полевого транзистора, затвор которого соединен с затвором третьего полевого транзистора и первым эмиттером первого транзистора, второй эмиттер которого соединен с первой шиной синхронизации, причем затвор первого полевого транзистора соединен с коллектором второго транзистора, второй эмиттер которого соединен с шиной нагрузки, а затвор пятого полевого транзистора соединен с шиной управления, при этом исток второго полевого транзистора соединен с второй шиной синхронизации.