(5) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКЛ В ЧАСТОТУ(5) CONVERTER DC CONVERTER TO FREQUENCY
ИМПУЛЬСОВPULSES
Изобретение относитс к автоматике и импульсной технике и может быть использовано дл преобразовани непр рывно измен ющегос тока в частоту импульсов. Известны преобразователи тока в частоту импульсов, выполненные на основе интегратора с периодическим сбросом, характеризующийс широким частотным диапазоном и диапазоном преобразуемых токов l и 2. Недостатком этих устройств вл etc относительна сложность. Наиболее близким к предлагаемому вл етс преобразователь посто нног тока в частоту импульсов,, выполненн в виде мультивибратора,также содержащий два транзистора с перекрестны ми коллекторно-базовыми св з ми, по ключенных эмиттерами к общей шине, первый транзистор непосредственно, а второй - через хронирующий конден сатор, и источник тока, подключенны параллельно хронирующему кочденсатоРУ 3. Недостаток этого устройства состоит в относительно узком диапазоне преобразуемых токов. Цель изобретени - увеличение диапазона преобразуемых токов. Поставленна цель достигаетс тем, что в преобразователь посто нного тока в частоту импульсов, выполненный в виде мультивибратора, содержащий два транзистора с перекрестными коллекторно-базовыми св з ми, подключенных эмиттерами к общей шине, первый транзистор непосредственно, а второй через хронирующий конденсатор, источник тока, подключенный параллельно хронирующему конденсатору, введен третий транзистор, включенный по схеме с общей базой, коллектор которого соединен с базой первого транзистора, а эмиттер - с эмиттером второго транзистора . 391 На чертеже приведена принципиальна электрическа схема устройства. Устройство содержит транзисторы 1-3, конденсаторы 4 и 5, резисторы 6-8, источник 9 напр жени , источник 10 входного преобразуемого тока, в качестве которого можно использовать регулируемый источник напр жени с последовательно включенным резистором , диод 11. Стабилитрон 12 и резистор 13 не вл ютс об зательными, принципиально необходимыми дл работы устройства. Устройство работает следующим образом . При отсутствии тока от источника 10 транзистор 1 насыщен током, протекающим от источника 9 через резистор 7, а транзисторы 2 и 3 закрыт В случае, если транзисторы 1 и 3 гер маниевые, а транзистор 2 - кремниевый , то диод 11 дл работы схемы не нужен, если же транзисторы 1 и 3 оди наковые, то необходим диод 11 дл по лучени порога начала проводимости дл транзистора 2 большим, чезм дл транзистора 3 при подаче на них тока от источника 10. В рассмотренном состо нии, т.е. когда ток от источника 10 равен нулю преобразователь находитс в устойчивом состо нии и не генерирует. Это состо ние будет до тех пор, пока величина тока от источника 10 не превысит порог генерации преобразовател Порог генерации задаетс величиной сопротивлени резистора 7, котора определ ет ток базы транзистора 1 при отсутствии тока от источника 10, т.е. степень насыщени транзистора 1 Например, при токе выхода транзистора 1 из режима насыщени , равном 10 мКа, ток базы задаетс значительно большим, равным, например, (0,5 мА Этот ток (0,5 мЛ) практически и будет током начала генерации. Так как величина тока насыщени значительно больше величины тока выхода транзистора 1 из режима насыщени , то изменени параметров транзистора 1 практически не сказываютс на работе предлагаемого преобразовател посто нного тока в частоту импульсов. При величине тока от источника 10 меньшей величины порога генерации пре образовател , транзистор 3 находитс в активном режиме,при котором ток его коллектора практически равен току 4 эмиттера. Поэтому при по влении тока от источника 10 ток базы транзистора 1 уменьшаетс на величину тока коллектора транзистора 3- Когда ток от источника ТО достигнет величины порога генерации, т.е. тока, при котором транзистор 1 начнет выходить из режима насыщени в активный режим, при котором напр жение на его коллекторе увеличиваетс , начинает протекать ток базы и коллектора транзистора 2, возникнет лавинообразный процесс переключени транзисторов 1 и 2 чеоез элемент положительной обратной св зи в качестве которого можно использовать конденсатор (либо резистор). Рассмотрим работу, когда в качестве элемента обратной св зи использован конденсатор. После лавинообразного процесса запирани транзистора I и отпирани транзистора 2 током эмиттера транзистора 2 происходит перезар д конденсатора 5, поскольку ток его эмиттера больше тока от источника 10. Врем перезар да конденсатора 5 током эмиттера транзистора 2 определ етс временем перезар да конденсатора k через резистор 7- При наличии стабилитрона 12 напр жение на конденсаторе 5 достигает напр жени пробо стабилитрона 12 и далее останетс посто нным . Если ограничитель, стабилитрон 12 отсутствует, то перезар д конденсатора. 5 током эмиттера продолжаетс в течение всего времени открытого состо ни транзистора 2, если врем перезар да конденсатора мало, или до тех пор, пока ток эмиттера транзистора 2 не станет равным или меньшим тока от источника 10. После того как напр жение на левом выводе конденсатора 4 изменит знак с положительного на отрицательный и достигнет напр жени порога проводимости база-эмиттерного перехода транзистора 1, возникнет лавинообразный процесс обратного переключени транзисторов , после которого транзистор 1 окажетс в режиме насыщени , транзистор 2 закроетс , а конденсатор 5 начнет зар жатьс от источника 10 тока. Когда напр жение на конденсаторе 5 достигнет такой величины, при которой транзистор 1 выйдет иЗ режима насьш4ени , произойдет лавинообразный процесс переключени транзисторов, в результате которого транзистор 1The invention relates to automation and impulse technology and can be used to convert a continuously variable current into a pulse frequency. Current-to-pulse frequency converters are known, made on the basis of a periodic-reset integrator, characterized by a wide frequency range and a range of convertible currents l and 2. The disadvantage of these devices is relative complexity. The closest to the present invention is a converter of a direct current into a frequency of pulses, made in the form of a multivibrator, also containing two transistors with cross-collector-base connections connected by emitters to a common bus, the first transistor directly and the second through a timing relay. the capacitor, and the current source, are connected in parallel to the timing relay 3. The disadvantage of this device lies in the relatively narrow range of convertible currents. The purpose of the invention is to increase the range of convertible currents. The goal is achieved by the fact that in a DC-to-pulse-frequency converter, made in the form of a multivibrator, containing two transistors with cross-collector-base connections, connected by emitters to a common bus, the first transistor and the second through a clock capacitor, the current source connected in parallel with the clock capacitor, a third transistor is inserted, connected in accordance with a common base circuit, the collector of which is connected to the base of the first transistor and the emitter is connected to the emitter of the second tr anzistor. 391 The drawing is a schematic diagram of the device. The device contains transistors 1-3, capacitors 4 and 5, resistors 6-8, voltage source 9, input convertible current source 10, for which you can use an adjustable voltage source with a series-connected resistor, diode 11. Zener diode 12 and resistor 13 not essential, essential for the operation of the device. The device works as follows. In the absence of current from source 10, transistor 1 is saturated with current flowing from source 9 through resistor 7, and transistors 2 and 3 are closed. In case transistors 1 and 3 are manerium and transistor 2 is silicon, then diode 11 is not necessary for the circuit to work. however, if transistors 1 and 3 are identical, then a diode 11 is required to obtain a threshold for the onset of conduction for transistor 2 large, for example, for transistor 3 when current is supplied to them from source 10. In the considered state, i.e. when the current from source 10 is zero, the converter is in a steady state and does not generate. This state will be until the current value from the source 10 exceeds the generation threshold of the converter. The generation threshold is set by the resistance value of resistor 7, which determines the base current of transistor 1 in the absence of current from source 10, i.e. the degree of saturation of transistor 1 For example, when the output current of transistor 1 from the saturation mode is 10 mKa, the base current is set much larger, equal to, for example, (0.5 mA) This current (0.5 mL) will practically be the current of the start of generation. As the saturation current is much larger than the current output of transistor 1 from the saturation mode, then the changes in the parameters of transistor 1 have almost no effect on the operation of the proposed DC-to-pulse converter. of the converter, the transistor 3 is in active mode, in which its collector current is almost equal to the emitter current 4. Therefore, when a current from source 10 appears, the base current of transistor 1 decreases by the collector current of transistor 3- When the current from the TO source reaches the threshold value generation, i.e., the current at which transistor 1 begins to exit from saturation mode to active mode, at which the voltage across its collector increases, the base and collector 2 current of the transistor 2 begin to flow, an avalanche percent will occur By switching the transistors 1 and 2 of the cell, a positive feedback element can be used as a capacitor (or a resistor). Consider the operation when a capacitor is used as a feedback element. After an avalanche-like process of locking transistor I and unlocking transistor 2 with the emitter current of transistor 2, capacitor 5 recharges, because its emitter current is greater than current from source 10. Condenser 5 recharges the emitter current of transistor 2 by determining the capacitor recharge time k through resistor 7- With a zener diode 12, the voltage across the capacitor 5 reaches the voltage of the breakdown of the zener diode 12 and then remains constant. If the limiter, Zener diode 12 is absent, then recharge the capacitor. 5, the emitter current lasts throughout the open state of transistor 2 if the capacitor recharge time is short, or until the emitter current of transistor 2 becomes equal to or less than the current from source 10. After the voltage at the left capacitor terminal 4 changes the sign from positive to negative and reaches the voltage of the base-emitter junction conduction threshold of transistor 1, an avalanche-like process of switching back the transistors will occur, after which transistor 1 will be in saturation mode , The transistor 2 is closed, and the capacitor 5 starts charging from the current source 10. When the voltage on the capacitor 5 reaches such a magnitude that the transistor 1 will go out of the full state, an avalanche-like switching process of the transistors will occur, resulting in the transistor 1