SU834861A2

SU834861A2 - Sawtooth voltage generator

Info

Publication number: SU834861A2
Application number: SU792805474A
Authority: SU
Inventors: Юрий Анатольевич Громов; Александр Залманович Модель; Николай Михайлович Усик; Геннадий Николаевич Шишков
Original assignee: Предприятие П/Я А-1772
Priority date: 1979-08-06
Filing date: 1979-08-06
Publication date: 1981-05-30

Description

(54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ(54) POWER VOLTAGE GENERATOR

II

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в развертывающих устройствах.The invention relates to a pulse technique and can be used in scanners.

По основному авт,. св. № 573859 известен генератор пилообразного напр жени , содержащий параллельно включенные ключевое устройство и интегрирующий конденсатор , управл емый источник зар дного тока, пиковый детектор, дифференциальный усилитель, источник опорного напр жени , дополнительный транзистор 1.By main avt. St. No. 573859 is a sawtooth voltage generator, comprising a parallel-connected key device and an integrating capacitor, a controlled charging current source, a peak detector, a differential amplifier, a reference voltage source, and an additional transistor 1.

Недостаток устройства - большое врем установлени рабочего режима.The disadvantage of the device is a large time setting operating mode.

Цель изобретени - повышение быстродействи .The purpose of the invention is to increase speed.

Поставленна цель достигаетс тем, что в генератор пилообразного напр жени , содержащий параллельно включенные ключевое устройство и интегрирующий конденсатор , управл емый источник зар дного тока, подключенный к одной из обкладок интегрирующего конденсатора, пиковый детектор , вход которого подсоединен к выходу генератора, дифференциальный усилитель, выходы которого подключены ко входам управл емого источника зар дного тока, аThe goal is achieved by the fact that a sawtooth generator containing a key device connected in parallel and an integrating capacitor, a controlled source of charging current connected to one of the plates of the integrating capacitor, a peak detector whose input is connected to the generator output, a differential amplifier, outputs which are connected to the inputs of a controlled source of charge current, and

один из входов - к выходу пикового детектора , источник опорного напр жени , подключенный ко второму входу дифференциального усилител , при этом управл емый источник зар дного тока выполнен в виде включенных последовательно п-р-п-транзистора, резистора и р-п-р-транзистора, базы транзисторов подключены к выходам дифференциального усилител , коллектор первого транзистора подключен к источнику питани , коллектор второго - к выходу генератора,one of the inputs is to the output of the peak detector, a reference voltage source connected to the second input of the differential amplifier, while the controlled source of charging current is made in the form of an rn-n-transistor, a resistor and a rn-nr- connected in series the transistor, the bases of the transistors are connected to the outputs of the differential amplifier, the collector of the first transistor is connected to the power source, the collector of the second is connected to the output of the generator,

а в цепь питани пикового детектора включен дополнительный транзистор, затвор которого присоединен к одному из входов дифференциального усилител , введены дополнительные второй транзистор, резистор, элемент управлени , вход которого подключен ко входу устройства, выход - к затвору второго дополнительного транзистора, сток которого подключен через дополнительный резистор к одной обкладке накопительного конденсатора пикового детектора, а истокand an additional transistor is connected to the power supply circuit of the peak detector; its gate is connected to one of the differential amplifier inputs, an additional second transistor is inserted, a resistor, a control element whose input is connected to the device input, and an output is connected to the gate of the second additional transistor whose drain is connected via an additional a resistor to one face of the storage capacitor peak detector, and the source

непосредственно к другой его обкладке.directly to its other facing.

На чертеже приведена структурна электрическа схема генератора пилообразного напр жени .The drawing shows a structural electrical circuit of the sawtooth generator.

Генератор содержит интегрирующий конденсатор 1, одна обкладка которого заземлена , а к другой подключены коллектор транзистора 2, ключевое устройство 3, пиковый детектор 4, св занный с одним входом дифференциального усилител 5, другой вход которого св зан с источником б опорного напр жени . Транзистор 2 базой непосредственно соединен с синфазным выходом (резистор 7) дифференциального усилител 5, а эмиттером через резистор 8 - с эмиттером транзистора 9, коллектор которого св зан с источником 10 питани , база - с противофазным выходом (резистор 11) дифференциального усилител 5. Дополнительный транзистор 12 включен в цепи питани пикового детектора 4, его исток подсоединен к этому детектору, сток - к источнику 10 питани , а затвор - к противофазному выходу усилител 5 и к источнику 10 питани . Устройство также содержит входную шину 13 генератора. Параллелько накопительному конденсатору пикового детектора 4 подключены последовательно соединенные дополнительные резистор 14 и транзистор 15, затвор которого подключен к выходу элемента 16 управлени им, вход которой соединен с входной шиной 13 генератора . Исток транзистора 15 соединен с обкладкой накопительного конденсатора, св занной с обш.ей шиной, а сток - с другой обкладкой того же конденсатора, через резистор 14.The generator contains an integrating capacitor 1, one plate of which is grounded, and another collector of transistor 2, a key device 3, a peak detector 4 connected to one input of a differential amplifier 5, the other input of which is connected to a reference voltage source. The base transistor 2 is directly connected to the in-phase output (resistor 7) of the differential amplifier 5, and the emitter through the resistor 8 to the emitter of transistor 9, the collector of which is connected to the power source 10, the base to the anti-phase output (resistor 11) of the differential amplifier 5. Additional The transistor 12 is connected to the power supply of the peak detector 4, its source is connected to this detector, the drain to the power supply 10, and the gate to the anti-phase output of the amplifier 5 and to the power supply 10. The device also contains an input bus 13 of the generator. Parallel to the storage capacitor of the peak detector 4 are connected in series an additional resistor 14 and a transistor 15, the gate of which is connected to the output of the control element 16, the input of which is connected to the input bus 13 of the generator. The source of the transistor 15 is connected to the lining of the storage capacitor connected to the busbar, and the drain to the other lining of the same capacitor through a resistor 14.

Последовательно соединенные дополнительные резистор 14 и транзистор 15 могут быть подключены не к накопительному, а к интегрируюш,ему конденсатору 1, если имеютс ограничени режима работы ключевого устройства 3 (по величине тока разр да при микросхемном выполнении предлагаемого генератора) или ограничени режима работы усилител , обычно подключаемого к выходу генератора.Series-connected additional resistor 14 and transistor 15 can be connected not to a cumulative, but to an integrated capacitor 1, if there are limitations on the operating mode of the key device 3 (according to the magnitude of the discharge current when the microcircuit performs the proposed generator) or limiting the operating mode of the amplifier, usually connected to the output of the generator.

Генератор пилообразного напр жени работает следующим образом.The sawtooth generator operates as follows.

При включении питающего напр жени накопительный конденсатор пикового детектора 4 зар жаетс от источника 10 питани через транзистор 12, ограничивающий величину зар дного тока накопительного конденсатора , так как в момент включени питающего напр жени транзистор 12 подзапираетс напр жением на резисторе, через который он св зан с источником 10 питани . По мере уменьшени тока транзистор 12 открываетс и в установившемс режиме представл ет собой цепь с малым сопротивлением . Напр жение на накопительном конденсаторе увеличиваетс , достига величины равной или даже несколько большей, чем величина опорного напр жени , подаваемого от источника 6, что приводит через определенный промежуток времени к установлению рабочего режима генератора.When the supply voltage is turned on, the storage capacitor of the peak detector 4 is charged from the power source 10 through the transistor 12, which limits the charge current of the storage capacitor, because at the moment the power supply turns on, the transistor 12 is energized by a voltage across the resistor through which it is connected source of 10 food. As the current decreases, transistor 12 opens and, in steady state, is a low-impedance circuit. The voltage on the storage capacitor increases, reaching a value equal to or even slightly greater than the value of the reference voltage supplied from source 6, which leads after a certain period of time to establish the operating mode of the generator.

Во врем пр мого хода развертки под действием управл ющего сигнала на входной шине 13 ключевое устройство 3 размыкаетс и конденсатор 1 зар жаетс близким к посто нному током транзисторов 2During the forward stroke of the sweep, under the action of a control signal on the input bus 13, the key device 3 opens and the capacitor 1 is charged close to the direct current of the transistors 2

и 9. Пилообразное напр жение с конденсатора 1 управл ет работой пикового детектора 4, подключенного через транзистор 12 к источнику 10 питани . Дифференциальный усилитель 5 сравнивает напр жение, поданное с накопительного конденсатора этого детектора, с опорным напр жением, поданным от источника 6, и управл ет транзисторами 2 и 9, обеспечива посто нство амплитуды выходного пилообразного напр жени генератора независимо от вли ни такихand 9. A sawtooth voltage from capacitor 1 controls the operation of peak detector 4 connected through transistor 12 to power supply 10. The differential amplifier 5 compares the voltage supplied from the storage capacitor of this detector with the reference voltage supplied from source 6 and controls the transistors 2 and 9, ensuring the amplitude of the output generator sawtooth voltage regardless of the effect of such

дестабилизирующих факторов, как изменение емкости интегрирующего или накопительного конденсаторов, напр жени источника питани , параметров транзисторов. При увеличении амплитуды пилообразного напр жени на конденсаторе 1 (вследствие вли ни дестабилизирующих факторов) накопительный конденсатор пикового детектора 4 подзар жаетс до напр жени на конденсаторе 1. Из-за увеличивающегос напр жени на одном из входов усилител 5destabilizing factors, such as a change in the capacitance of an integrating or storage capacitor, the voltage of a power source, the parameters of transistors. As the amplitude of the sawtooth voltage on capacitor 1 increases (due to destabilizing factors), the storage capacitor of the peak detector 4 is recharged before the voltage on capacitor 1. Due to the increasing voltage on one of the inputs of the amplifier 5

5 управл ющее напр жение на его противофазном выходе (резистор 11) уменьшаетс , а на синфазном выходе (резистор 7) - увеличиваетс . Транзисторы 2 и 9 подзапираютс , в результате чего зар дный ток конденсатора 1 уменьшаетс и на нем обеспечиваетс уменьшение амплитуды выходного пилообразного напр жени , в результате чего накопительный конденсатор пикового детектора 4 подзар жаетс до уменьщенного напр жени на конденсаторе 1. При этом напр жение на одном из входов дифференциального усилител 5 уменьшаетс , управл ющее напр жение на его противофазном выходе увеличиваетс , а на синфазном выходе уменьшаетс . Транзисторы 2 и 9 подоткрываютс , в результате чего зар дный5, the control voltage at its anti-phase output (resistor 11) decreases, and at the common-mode output (resistor 7) increases. The transistors 2 and 9 are blocked up, as a result of which the charging current of capacitor 1 decreases and the amplitude of the output sawtooth voltage is reduced, resulting in that the storage capacitor of peak detector 4 is recharged to a reduced voltage on one of the capacitors. from the inputs of the differential amplifier 5, decreases, the control voltage at its anti-phase output increases, and decreases at the common-mode output. The transistors 2 and 9 are opened up, with the result that the charge

0 ток конденсатора 1 увеличиваетс и обеспечиваетс увеличение амплитуды выходного пилообразного напр жени .0, the current of capacitor 1 increases and provides an increase in the amplitude of the output sawtooth voltage.

Во врем обратного хода развертки под действием управл ющего сигнала на входной щине 13 ключевое устройство 3 замыкаетс и конденсатор 1 разр жаетс через него.During the reverse sweep under the action of the control signal on the input busbar 13, the key device 3 is closed and the capacitor 1 is discharged through it.

При отсутствии входного управл ющего сигнала на входной щине 13 (случайное или произвольное отключение управл ющей цепиIn the absence of an input control signal on the input busbar 13 (random or random shutdown of the control circuit

Q по которой сигналы подаютс к входной щине 13) напр жение на интегрирующем и соответственно накопительном конденсаторах увеличиваетс , существенно превыша номинальное напр жение, определ емое опорным напр жением, подаваемым от источника 6 опорного напр жени , так как при отсутствии в генераторе дополнительных резистора 14, транзистора 15 и элемента 16 управлени им интегрирующий конденсаторQ according to which the signals are fed to the input terminal 13) the voltage on the integrating and respectively storage capacitors increases, significantly exceeding the nominal voltage determined by the reference voltage supplied from the reference voltage source 6, since in the generator there is no additional resistor 14, the transistor 15 and the element 16 controls them integrating capacitor

1 подзар жаетс током транзисторов 2 и 9, а накопительный конденсатор соответственно периодически подзар жаетс током от транзистора 12. Это вызывает разбаланс напр жений на входах дифференциального усилител 5, вследствие чего, несмотр на поступление вновь управл ющего сигнала на входную шину 13, рабочий режим генератора устанавливаетс медленно, т. е. врем установлени рабочего режима увеличиваетс .1 is charged by the current of transistors 2 and 9, and the storage capacitor, respectively, is periodically charged by current from transistor 12. This causes voltage imbalance at the inputs of differential amplifier 5, as a result, despite the incoming control signal to the input bus 13, the operating mode of the generator it is set slowly, i.e. the time for setting the operating mode is extended.

При наличии в генераторе дополнительных резистора 14, транзистора 15, соединенных последовательно и подключенных параллельно накопительному конденсатору, а также элемента 16 управлени при отключении (пропадании) управл ющего сигнала интегрирующий конденсатор 1 продолжает зар жатьс сверх номинального напр жени током от транзисторов 2 и 9,, увеличивающеес напр жение с конденсатора 1 подаетс на вход транзистора пикового детектора 4, в результате чего он подоткрываетс , и ток зар да накопительного конденсатора вследствие инерционности включени элемента 16 управлени успевает подзар дить накопительный конденсатор до напр жени , незначительно превыщающего рабочее напр жение на нем, затем включаетс элемент 16 управлени , транзистор 15 открываетс и ток, ограниченный транзистором 12, ранее подзар жавший накопительный конденсатор сверх его рабочего напр жени , начинает протекать через резистор 14 и транзистор 15 к общей шине, тем самым удержива напр жение на накопительном , конденсаторе приблизительно на уровне его рабочего напр жени . Незначительное увеличение этого напр жени сверх рабочего, обусловленное инерционностью включени элемента 16 управлени , в генераторе может быть легко скомпенсировано выбором соответствующей величины сопротивлени дополнительного резистора 14. При этом через резистор 14 отводитс ток транзистора 12 и ток частичного разр да накопительного конденсатора на этот резистор , в результате чегр напр жение накопительного конденсатора удерживаетс If the generator has an additional resistor 14, a transistor 15 connected in series and connected in parallel to the storage capacitor, and a control element 16 when the control signal is disconnected (lost), the integrating capacitor 1 continues to charge above the nominal voltage of the current from transistors 2 and 9, the increasing voltage from the capacitor 1 is applied to the input of the transistor peak detector 4, as a result of which it is opened up and the current of the storage capacitor due to inertial On switching element 16, the control capacitor manages to recharge the storage capacitor up to a voltage slightly exceeding the operating voltage on it, then the control element 16 turns on, the transistor 15 opens and the current bounded by the transistor 12, previously charging the storage capacitor over its operating voltage, starts flow through the resistor 14 and the transistor 15 to the common bus, thereby keeping the voltage across the storage capacitor approximately at the level of its operating voltage. A slight increase in this overvoltage voltage, due to the inertia of switching on control element 16, in the generator can be easily compensated by selecting the appropriate resistance value of the additional resistor 14. In this case, through the resistor 14, the current of the transistor 12 and the partial discharge current of the storage capacitor are removed to this resistor As a result, the cumulative voltage of the storage capacitor is kept

практически на уровне его рабочего напр жени . Инерционность включени элемента управлени в генераторе может быть уменьшена при наличии в этой схеме элемента сравнени , два входа которого соединены со входами дифференциального усилител . При этом разбаланса напр жений на его входах не происходит, так как при незначительном превышении рабочего напр жени срабатывает элемент сравнени , и элемент 16 управлени , управл работойpractically at the level of its working voltage. The inertia of switching on the control element in the generator can be reduced if there is a comparison element in this circuit, two inputs of which are connected to the inputs of the differential amplifier. In this case, the voltage imbalance at its inputs does not occur, since with a slight excess of the operating voltage, the reference element is triggered, and the control element 16 controls the operation

транзистора 15, обеспечивает подключение резистора 14 к накопительному конденсатору , тем самым удержива напр жение на нем на уровне рабочего напр жени .transistor 15 provides the connection of resistor 14 to a storage capacitor, thereby keeping the voltage across it at the level of the operating voltage.

При поступлении вновь управл ющегоUpon receipt of a new manager

сигнала на входную шину 13 элемент 16 управлени выключаетс , транзистор 15 закрываетс и резистор 14 отключаетс от накопительного конденсатора, а ключевое устройство 3 замыкаетс и конденсатор 1 разр жаетс через него. Напр жение на накопительном конденсаторе удерживаетс равным рабочему напр жению на нем, благодар чему генератор оказываетс готовым к работе, а процесс медленного установтгени рабочего режима, имевщий место в известном генераторе при пропадании управл ющих сигналов на его входной шине, в предлагаемом генераторе не возникает.the signal to the input bus 13, the control element 16 is turned off, the transistor 15 is closed and the resistor 14 is disconnected from the storage capacitor, and the key device 3 is closed and the capacitor 1 is discharged through it. The voltage on the storage capacitor is kept equal to the operating voltage on it, so that the generator is ready to work, and the process of slow setting of the operating mode, which takes place in a known generator when control signals on its input bus fail, does not occur in the proposed generator.

Claims

Invention Formula

Generator sawtooth voltage aut. swith No. 573859, characterized in that, in order to increase the speed, an additional second transistor, a resistor, a control element, whose input is connected to the device input, an output to the gate of the second additional transistor, which is connected through an additional resistor to one of the storage casing capacitor peak detector, and the source directly to the other lining.

Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 573859, cl. H 03 K 4/08, 1975.