SU600705A1 - Генератор треугольных импульсов - Google Patents

Description

1

Изобретение от«осите  к электронике и может быть использовано в импульеной технике, автоматике и аналоговой вычислительной технике в качестве задающего генератора.

Известны генераторы пилообразного наир жени , в которых в качестве формировател  фронтов импульса используетс  интегрирующее звено 1, 2.

Первое из известных устройств - генератор линейно растущего напр жени  - содержит регулирующий элемент, дифференциальный усилитель, резисторы, конденсатор, разр жаемый :ключом, и источник опорного напр жени  1. Однако подобные генераторы функциоиируют только в ренсиме внещиего запуска , треб}ют дополнительного высокостабипьного задающего генератора и самосто тельно задачу стабильности фроитов вы-ходиых пульсов не решают.

Наиболее близким но технической сушно-сти  вл етс  устройство, содсфжан1;ее интегрирующий усилитель, между входом которого i: первым источником опориого напр жени  включен резиетор, ключевой транзистор, дифференциальный усилитель, резисторы, кокдеисатор и второй источиик опорного напр же«и .

Однако наличие ключевых элементов, ш}нтирующих интегрирующий усилиггель и входную цепь диффереициального усилител , нриводнт к дОПОлннтельнсму начальному смещению интегр1грующего усилштел  за счет остаточного 1 аир жени  ключа н к разбаланс} ИР ОВОДИ1М остей входов дифферонниальпого усилител . Дрейф нарамотрОВ ключевых элемеитов в тсмиературном д.иапазоне )зызывпет изменение начального смещс;П1  интегрир ющего усилител  и изменение величины разбаланса иpoвoди ocтeй входов Д1и1)фереиц11ал1)иого ус -1лител , чго приводит к нестабильпости длительности фр01ггов выходных имиуль00 в.

Целью изобретеии   вл етс  повышение стабильности длительности фронтов выходных и М:иульсов.

с этой целью в генераторе треугольных нмнульсов , содержаи1ем интегрирующий усил);тел1 , ключев с)) транзистор, .дифференциальный сил1ггель. резисторы, конденсаторы и нс1ОЧИН1К оиорного наир жеин , первьп. второй . третиГг и чег1;ергый резисторы собраны но мостог()й ди.пчлккть KOTOpoii гислючена между вьгходом устроГ1ства и обще1 | шиной, друга --Л1ежд иипе)тир 1ощил и нек1и;зе лир ющим входами дифференциального сили1тел . иараллсльно неинвер1Ируюи1,ел-1у входу которого подключен кондспсатор. а в ыход дифференциального уснлител  подключен к базе ключевого транзистора, коллектор которого заземлен, эмиттер иодключеи к точке соединени  п того и шестого резисторов, включенных между вторым источником опорного напр л ени  и входом интегрирующего усилител .

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема генератора треугол.ьных им пульсов.

Устройство содерл ит интегратор, выполненный «а интегрирующем усишителе 1 с конденсатором 2 в цепи обратной , диффереициальный усилитель 3, па;раллельно неинвертирующему входу которого пюДКлючен конденсатО|р 4, ключевой транзистор 5, резисторный мост на резисторах 6-9, резисторы 10, II, включеннЫе между одиим источником опорного напр жени  12 и входом интегрирующего усилител  1, резистор 13, включенный между другим источником опорного напр жени  14 и входом интегрирующего усилител  1.

Генератор работает следующим образом.

Линейно-измен ющеес  напр жение с выхода интегратора поступает на резисторный мост (резисторы 6-9) с выход ной ди агонали которого напр жени  подаютс  на управл ющие входы дифференциального усилител  3. (На Инвертирующий вход непосредственно, а на неинвертирующий - через врем задающий конденсатор 4). Дифференциальный усилитель 3 посредством кл:Ючевого транзистора 5 управл ет режимом работы интегратора. Это достигаетс  путем подключени  входа интегрирующего усилител  1 либо к источнику опорного напр жени  12 (через резисторьг 10, 11) либо) к общей шине (через резистор 11). ПрИ замыкании ключа 5 интегратор формирует линейно-возрастающее напр жение от источника опорного напр жени  14 (интервал времени ), а при отключении ключа 5 - линейно-падающее напр жение от онорНЫХ источников 14 и 12 (интервал времени ). МоМенты времени переключени  ключа 5 определ ютс  моментами времени сравнени  напр жений на инвертирующем и неинвертирующем входах усилител  3, т. е. при их равенстве. Прн периодлпческом замыканив ключа 5 на выходе генератора будут формироватьс  имнульсы треугольной формы.

Длительность Т фронта импульса треугольопредел етс  из следующего ,. )

Ri + R

-

где - сопротивление резистора 7; Ri - сопротивлени1е резистора 9; Cz - емкость конденсатора 4. Причем дл  термостабильной работы дифференциального усилител  3 должно выполн тьс  следующее условие и (Ri - сопротивление резистора 6, Rs - сопротивление резистора 8).

Р1з формулы (1) следует, что дл  формировани  фронта импульса, необходимо обеспечить условие )2. Длительность фронтов импульса треугольной формы определ ютс  только резисторами 7, 9 и конденсатором 4.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и  

Генератор треугольных импульсов, содержащий интегрирующий усилитель, между входом которого и первым источником опорного напр жени  включен резистор, ключевой

транзистор, дифференциальный усилитель, резисторы , конденсатор и второй источник опорного напр лсени , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  стабильности длительности фронтов выходных импульсов,

первый, второй, третий и четвертый резисторы сОбраны по мостовой схеме, одна диагональ которой включена между выходом устройства и общей шиной, друга  - между инвертирующим и неинвертирующим входами

дифференциального усилител , параллельно неинвертирующему входу которого подключен конденсатор, а выход дифференциального усилител  подключен к базе ключевого транзистора , коллектор которого заземлен, эмиттер подключен к точке соединени  п того и шестого резисторов, В1ключенных .между вторым источником опорного напр жени  и входом интегрирующего усилител .

Источники информации,

прин тые во вниман1ие при экспертизе

1..Авторское свидетельство СССР №127329, кл. Н ОЗВ 4/12, 1960.

2.«Проектирование и при1менение операциОННых усилителей под редакцией Дж. Грэма , М.,«Мир, 1974, с. 440, фиг. 11, 9.