close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10919

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10919
(13) C1
(19)
H 03K 3/00
ИМПУЛЬСНЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР
(21) Номер заявки: a 20060097
(22) 2006.02.08
(43) 2007.10.30
(71) Заявитель: Черяев Виктор Александрович (BY)
(72) Автор: Черяев Виктор Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Черяев Виктор
Александрович (BY)
(56) US 3497829, 1970.
SU 1550601 A1, 1990.
SU 1598124 A2, 1990.
WO 97/43828 A1.
JP 59214317 A, 1984.
GB 1249669, 1971.
BY 10919 C1 2008.08.30
(57)
Импульсный автогенератор, содержащий первый биполярный транзистор c первым
токоограничивающим резистором в коллекторной цепи, второй биполярный транзистор
противоположного типа проводимости, коллектор которого соединен через токоограничивающий резистор с эмиттером первого биполярного транзистора, отличающийся тем, что
содержит полевой транзистор, исток которого соединен с эмиттером первого биполярного
транзистора, сток - с базой второго биполярного транзистора, а затвор - с коллектором
первого биполярного транзистора, база которого соединена с коллектором второго биполярного транзистора, причем эмиттер второго биполярного транзистора соединен через
третий токозадающий резистор с первым резистором.
Фиг. 1
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных узлах электронной аппаратуры.
BY 10919 C1 2008.08.30
Известна схема самовозбуждающегося мультивибратора на комплементарных биполярных транзисторах, рассмотренная в [1]. Схема содержит два транзистора n-p-n и p-n-p
типов проводимости, резисторы в базовых цепях транзисторов и токоограничивающие резисторы в коллекторных цепях. Две цепочки, каждая из которых состоит из резистора и
конденсатора, соединяют коллектор одного транзистора с базой другого, и наоборот, и
реализуют два контура положительной обратной связи, которая обеспечивает автогенерацию прямоугольных импульсов с крутыми фронтами, причем длительность импульса задается одной цепочкой, а длительность паузы - другой. Транзисторы мультивибратора
одновременно находятся либо в закрытом состоянии, либо в открытом. Данная схема является наиболее близким аналогом предлагаемого устройства.
В основу изобретения положена задача разработки простой схемы импульсного автогенератора с возможностью регулировки длительности фронта, длительности импульса,
паузы между импульсами.
Поставленная задача достигается тем, что в схеме прототипа, содержащей первый биполярный транзистор с первым токоограничивающим резистором в коллекторной цепи,
второй биполярный транзистор противоположного типа проводимости со вторым токоограничивающим резистором в коллекторной цепи, исключаются резисторы и конденсаторы из цепочек положительной обратной связи и базовые резисторы, так что база первого
транзистора подключается непосредственно к коллектору второго транзистора, и вводится
третий полевой транзистор, сток которого подключается к базе второго транзистора, исток подключается к эмиттеру первого транзистора, а затвор - к коллектору первого транзистора, и вводится третий токозадающий резистор между эмиттером второго
биполярного транзистора и первым резистором. Полевой транзистор участвует в формировании длительности фронта и плоской части импульса, что позволяет регулировать
временные параметры импульсов.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена электрическая
принципиальная схема предлагаемого автогенератора. На фиг. 2 изображена схема варианта автогенератора с токозадающим резистором в цепи стока. На фиг. 3 - эпюры напряжений на стоке полевого транзистора, а также цифрами обозначены три состояния
устройства, в которые оно последовательно переходит при работе. На фиг. 4 формируемые на выходе импульсы.
Описание устройства рассмотрим по схеме фиг. 1. Автогенератор содержит первый
биполярный транзистор VT1 n-p-n типа, коллектор которого через первый токоограничивающий резистор R1 соединяется с плюсом источника питания Uпит, а эмиттер соединяется с общим проводом, второй биполярный транзистор VT2 p-n-p типа, коллектор
которого через второй токоограничивающий резистор R2 соединяется с общим проводом,
а эмиттер через третий токозадающий резистор R3 соединяется с плюсом источника питания Uпит, и третий полевой транзистор VT3 n-канального типа. База транзистора VT1 соединяется с коллектором транзистора VT2, база транзистора VT2 соединяется со стоком
полевого транзистора VT3, исток которого соединяется с общим проводом, а затвор - с
коллектором транзистора VT1. Генерируемые импульсы напряжения Uвых снимаются с
коллектора транзистора VT1.
Работу устройства рассмотрим по схеме фиг. 1. При подаче напряжения питания базовый ток транзистора VT2 заряжает межэлектродную емкость сток-исток Cси транзистора
VT3, и транзистор VT2 открывается и отпирает транзистор VT1, с коллектора которого на
затвор транзистора VT3 подается близкое к нулю напряжение, которое удерживает транзистор VT3 в закрытом состоянии. Базовый ток транзистора VT2 также заряжает межэлектродную емкость сток-затвор Cсз транзистора VT3. Базовый ток транзистора VT2
ограничивается резистором R3.
По мере заряда емкостей Cси и Cсз транзистора VT3 ток базы VT2 уменьшается, и
уменьшается его коллекторный ток. Транзистор VT2 находится в активном режиме с по2
BY 10919 C1 2008.08.30
степенным запиранием, транзистор VT1 остается полностью открытым, транзистор VT3
закрыт. В таком состоянии схема остается в течение отрезка времени, соответствующего
участку 1 графика фиг. 3.
Когда ток коллектора транзистора VT2 уменьшается настолько, что напряжения на резисторе R2 недостаточно для удержания транзистора VT1 в открытом состоянии, VT1 начинает запираться, что приводит к повышению напряжения на затворе VT3 и заряду
емкости между затвором и истоком Cзи, а через емкость Cсз напряжение с затвора передается на сток и запирает транзистор VT2. Возникает регенеративный процесс запирания
VT1 и VT2. При запертом транзисторе VT1 емкость Cзи заряжается через резистор R1.
Через резистор R1 одновременно заряжаются последовательно включенные емкости Cсз и
Cси, в результате чего напряжение на стоке линейно возрастает. Быстрый заряд емкости
Cзи и параллельно подключенной к ней цепочки емкостей Cсз и Cси формирует фронт
выходного импульса. Этот процесс соответствует участку 2 графика фиг. 3.
Когда напряжение на затворе достигает порогового отпирающего напряжения полевого транзистора VT3, через канал полевого транзистора начинает разряжаться емкость Cси,
а емкость Cсз перезаряжается в обратном направлении. Напряжение на стоке VT3 линейно уменьшается. Транзисторы VT1 и VT2 заперты, VT3 приоткрыт. Это состояние схемы
соответствует участку 3 графика фиг. 3.
Когда напряжение на стоке VT3 уменьшается настолько, что эмиттерный переход VT2
смещается в прямом направлении, начинает протекать базовый ток транзистора VT2. Ток
коллектора транзистора VT2 увеличивается, напряжение на R2 становится достаточным
для отпирания транзистора VT1. При отпирании VT1 происходит регенеративный процесс: уменьшение напряжения на затворе VT3 увеличивает базовый ток VT2 через емкость Cсз, что приводит к отпиранию VT2 и VT1. Формируется резкий спад импульса.
Схема переходит в состояние, соответствующее участку 1 графика фиг. 3, и описанные
процессы периодически повторяются. На коллекторе транзистора VT1 выделяются импульсы напряжения. Напряжение на стоке полевого транзистора Uси показано на графике
фиг. 3, а напряжение на затворе Uзи, соответствующее напряжению на выходе схемы, показано на графике фиг. 4.
В рассмотренной схеме в качестве полевого транзистора VT3 применен МДП-транзистор с индуцированным каналом n-типа. Токозадающий резистор R3 ограничивает ток базы
транзистора VT2 при формировании паузы и может быть перенесен в цепь стока транзистора VT3, как показано на фиг. 2. Вариант исполнения автогенератора по схеме фиг. 2
работает аналогично рассмотренной схеме фиг. 1.
Для расширения диапазона регулировок в схему могут быть добавлены дополнительные внешние емкости параллельно межэлектродным емкостям полевого транзистора. Сопротивление резистора R1 определяет длительность импульса: фронта и плоской части.
Резистор R1 совместно с транзистором VT1 выполняет функции выключаемого источника
тока. При запертом VT1 ток через R1 заряжает емкости и формирует фронт и плоскую
часть импульса. Резистор R3 ограничивает базовый ток VT2, его сопротивление влияет на
длительность паузы между импульсами. Для повышения стабильности длительности паузы вместо резистора R3 может быть применен выключаемый источник тока. Емкость Cсз
определяет длительности плоской части импульса и паузы, емкость Cзи влияет па длительность фронта. Емкость Cси влияет на все параметры импульса, но если ее значение
гораздо меньше значений емкостей Cсз и Cзи, параметры импульсов почти не изменяются
при изменении емкости Cси.
Амплитуда импульсов на выходе Uвых равна пороговому напряжению транзистора
VT3. Временные параметры импульсов зависят от питающего напряжения. Нижний предел напряжения питания определяется пороговым напряжением полевого транзистора.
Недостатком схемы является низкая нагрузочная способность.
3
BY 10919 C1 2008.08.30
Источники информации:
1. Патент США US3497829. Rusch W.T. "Linear sawtooth generator". Дата публикации
1970-02-24.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
276 Кб
Теги
патент, by10919
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа