SU741432A2 - Формирователь пр моугольных импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике. Формирователь может найти применение в качестве образцовой меры переменного напр жени . Дл  калибровок электронных вольтметров во встроенных поверочных устройствах и т. д. наход т применение и перспективны источники пр моуголь ного напр жени , обладающего П-обрйзной формой (напр жение меандра). При П-образной форме три значени  напр жени : амплитудное, действующее , и среднее равны. Такое образцовое напр жение можно получить с пом щью калибратора. Основой калибратора пр моугольного напр жени   вл етс  формирователь. В формировател х пр моугольного напр жени  преобразование посто нного напр жени  в напр жение меандра осуществл етс  с помощью транзисторной клю чевой схемы. Известен формирователь пр моугол ных импульсов по авторскому свидете ству 502492, который формирует на пр жение меандра и содержит темпера турно скомпенсированные стабилитрон переходный конденсатор, баластные резисторы диодного стабилизатора напр жени , транзисторные ключи типа р-п-р и транзисторный ключ типа п-р-п, мультивибратор, симметричный триггер, две ускор ющие RC-цепочки и резисторы. Принципиальньам недостатком такого устройства  вл етс  повышенна  нестабильность выходного напр жени . Нестабильность выходного напр жени  обусловлена главным образом неста- бильностью динамического сопротивлени  температурно скомпенсированных стабилитронов, причем изменение динамического сопротивлени  стабилитрона на нестабильность выходного на-, пр жени  оказывает .более сильное вли ние , чем изменение статического сопротивлени ,Одним из факторов, вызывающих наибольшую нестабильность динамического сопротивлени  температурно скомпенсированного стабилитрона  вл етс  зависимость его динамического сопротивлени  от температуры . Вторым принципиальным недостатком известного устройства  вл етс  пониженна  точность калибровки выходного уровн  напр жени  при варьировании сопротивлени  резистора нагрузiKH формировател  импульсов. Данный :недостаток обусловлен тем, что динамическое сопротивление температурно скомпенсированных стабилитронов нелинейно в диапазоне токов стабилизации , напр104ер дл  температурно скомпенсированных стабилитронов типа Д 818 А - Д 818 Г при изменении токов от 12 до 5 мА динамическое сопротивление возрастает от 12 до 30 Ом,

Если даже сопротивление резистора нагрузки, по величине неизменно, но при этом измен етс  частота работы формировател  импульсов, то по вл етс  частотна  погрииность. Пониженна  точность калибровки уровн  выходного напр жени  формировате|л  импульсов объ сн етс  тем, что динамическое сопротивление температурно скомпенсированных стабилитронов; например, типа Д 818 Е измен етс  в диапазоне частот, а именно динамическое сопротивление стабилитрона с ростом частоты увеличиваетс . Увеличение динамического сопротивлени  температурно скомпенсированных стабилитронов с ростом частоты объ сн етс  тем, что носители зар да в полупроводниковом материале имеют конечную скорость движени . Пр использовании температурно скомпенсированного стабилитрона дл  стабилизации посто нного напр жени  скорость движени  носителей зар да полупроводника практически не оказывает вли ни  на точность калибровки .

Цель изобретени  - уменьшение нестабильности выходного напр жени .

Это достигаетс  тем, что в формирователь пр моугольных импульсов по авт. св. № 502492 введены резистор ,.измерительный масштабный преобразователь и операционный усилитель с делителем напр жени , включенным между входом операционного усилител  и общим выводом его, при этом средн   точка делител  напр жени  соединена с инвертирующим входом .операционного усилител , неинвертирующий вход которого соединен с переходным конденсатором и с одним из выводов введенного резистора , другой вывод которого подключен к температурно скомпенсированным стабилитронам и к входу измерительного масштабного преобразовател , выход которого соединен с общим выводом операционного усилител .

На чертеже представлена принципиальна  злектрическа  схема формировател  пр моугольных импульсов.

Формирователь содержит мультивибртор 1 (задающий генератор), симметричный триггер 2, переходный конденсатор 3, ключ на транзисторе 4 типа р-п-р, ключевое устройство 5 на стабилитронах 6, 7, резисторе 8, операционном усилителе 9 с делителем напр жени  на резисторах 10, li и

измерительном масштабном преобразователе 12, две ускор ющие RC-цепочки на резисторах 13, 14 и конденсаторах 15, Ib, резисторы 17-20, ключ на транзисторе 21 типа п-р-п и ключ на транзисторе 22 типа р-п-р, резистор 23 нагрузки.

Формирователь пр моугольных импусов работает следующим образом.

Если в исходном состо нии ключ на транзисторе 4 выключен, то транзисторы 22 и 21 включены благодар  тому, что они охвачены положительной обратной св зью, В зтом случае ток от положительного вывода источника посто нного напр жени  Е к отрицательному протекает по четырем пут м: через стабилитрон 6, через резистор 23 нагрузки и выходное сопротивление операционного усилител  5/ через измерительныйМасштабный преобразователь 12,переходный кондел ющие тока далее .протекают через резистор 8 и переходный конденсатор 3, а также через эмиттер-базу транзистора 22, резистор 14, конденсатор 16, резистор 19. Все четыре составл ющие тока далее протекают через резистор 20 и транзистор 21. При этом конденсатор 3 заржаетс  и на резисторе 23 формируетс  отрицательный импульс напр жени 

С подачей в цепь базы ключа на транзисторе 4 отрицательного перепа напр жени  с триггера 2, работающего в счетном режиме, он включаетс  в режим насыщени , базова  цепь транзистора 22 обесточиваетс  и последний выключаетс . Благодар  этому обесточиваетс  базова  цепь транзистора 21 и он выключаетс . Конденсатор 3 разр жаетс  через резистор 8, стабилитрон 7 и измерительны масштабный преобразователь 12, а. также через последовательно соединенные выходное сопротивление операционного усилител  9 и резистор 23 нагрузки. Общий ток разр да переходного конденсатора 3 протекает через открытый транзистор 4 и резистор 19 к левой обкладке переходного конденсатора. На выходе ключевого устройства 5 формируетс  положительный импульс напр жени , т. е. в течение периода на резисторе 23 нагрузки формируетс  напр жение меандра.

Claims (1)

1. Таким образом, -уменьшение нестабильности выхо,цного напр жени  и повышение точности его калибровки достигнуто благодар  тому, что в формирователе пр моугольных импульсов автоматически сравниваетс  напр жение на образцовом резисторе 8, сопротивление которого равно, например , динамическому сопротивлению температурно скомпенсированных стабилитронов 6 И 7/ с падением напр жени  на динамическом сопротивлеНИИ теьотературно скомпенсированных стабилитронов. Разностное значение сравниваемых напр жений выдел етс  операционным усилителен 9 и суммируетс  с соответствующим знаком с напр жением стабилизации стабилитронов 6 и 7, при этом уровень напр жени  формировател  пр моуголь ных импульсов остаетс  неизменным независимо от нестабильности и нелинейности динамического сопротивлени  стабилитронов б и 7. Сказанное справедливо лишь в слу чае, если образцовый резистор 8 име ет малый то 1пературный коэффициент сопротивлени  по сравнению с температурным коэффициентом сопротивлени  динамического сопротивлени  температурно скомпенсированных стабилитронов , обладает более долговре менной стабильностью по , сравнению с долговременной стабильностью темп ратурно скомпенсированных стабилитр нов и меньшей посто нной времени, чем посто нна  времени динамическо сопротивлени  температурно скомпенсированных стабилитронов. Данным требовани м отвечают проволочные р зисторы. Таким образом, нестабильность вы ходного напр жени  формировател  пр моугольных импульсов главным об разом определ етс  нестабильностью образцового резистора 8. Что касаетс  вли ни  нестабильности измерительного масштабного преобразовател  12 на нестабильность выходного напр жени  формировател  пр моугольных импульсов, то при при менении измерительного индуктивного масштабного преобразовател  н напр жени , например автотрансформатора , она может быть сведена к пренебрежимо малой величине. Коэффициент усилени  операционного усилител  9 устанавливаетс  равнымР - /Я где RCT статическое сопротивление температурно скомпенсированных стабилитронов 6 и 7 при заданном токе стабилизации; Pg - сопротивление резистора 8. Это объ сн етс  тем, что на инвертируйищи вход операционного усилител  поступает в к раз меньший уровень напр жени  стабилизации стабилитронов 6 и 7, а следовательно, и в к раз меньше информации о нестабильности их динамического сопротивлени . Формула изобретени  Формирователь пр моугольных импульсов по авт.св. № 5,02492, о Т л и ч а ю щ ии с   тем, что, с целью уменьшени  нестабильности выходного напр жени , в него введены резистор, измерительный масштабный преобразователь и операционный усилитель с делителем напр жени , включенным между выходом операционного усилител  и общим выводом его, при этом средн   точка делител  напр жени  соединена с инвертирующим входом операционного усилител , неинверТирующий вход которого соединен с переходным конденсаторсм и с, одним из выводов введенного резистора , другой вывод которого подключен к температурно скомпенсированным стабилитронамJи к входу измерительного масштабного преобразовател , выход которого соединен с общим выводом операционного усилител .

   JT