Делитель частоты

"<-н

О П И С А Н И Е 390660

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19,1V.1971 (№ 1652749/26-9) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 11Х111973. Бюллетень №,30

Дата опубликования описания 27.XI.1973

М. Кл. Н 03k 3/72

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий

УДК 621.373.52 (088,8) Автор изобретения

И. M. Жовтис

Заявитель

ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к делителям частоты импульсных сигналов и может найти широкое применение в приборах автоматики, вычислительной техники и промышленной электроники.

Известны делители частоты импульсных сигналов, построенные на базе релаксационных генераторов или на элементах дискретной техники: триггерах, феррит-транзисторных ячейках и т. д.

Делители релаксационного типа являются простыми и экономичными, однако обладают ограниченными функциональными возможностями. Кроме того, они не могут быть использованы, например, при работе в широком диапазоне частот следования входных импульсов и в качестве пересчетных схем.

Известны однокаскадные и многокаскадные делители частоты, основанные на ступенчатом накоплении заряда на конденсаторе и последовательном срабатывании блокинг-генератора.

Такие комбинированные делители работают в довольно широком диапазоне средних и высоких частот входных импульсов, но не могут работать в области низких частот; делители частоты, в состав которых входят блокинг-генераторы, имеют только одно устойчивое состояние, что ограничивает возможность применения их в устройствах пересчета импульсов.

Известны делители частоты следования импульсов, содержащие ждущие мультивибрато5 ры с дополнительными транзисторами для улучшения параметров делителя.

Однако известные делители мультивибраторного типа, пригодные для работы в узкой области частот следования импульсов, не могут

10 быть использованы в пересчетных схемах и имеют невысокий коэффициент деления.

С целью увеличения коэффициента деления и повышения его устойчивости в широком диапазоне как низких, так и высоких частот следо15 вания в предлагаемом делителе частоты коллекторно-базовый переход подключен параллельно времязадающему конден=атору ждущего мультивибратора так, что при этом его коллектор соединен с коллектором нормально от20 крытого транзистора, а база — с общей точкой соединения диода и времязадающего конденсатора цепи коллекторно-базовой связи ждущего мультивибратора.

В предлагаемом делителе частоты следова2 ния импульсов для получения двух устойчивых состояний равпогссия параллсльно времязадающсму конденсатору ждущего мультивибратора подсоединен стабилитрон.

На чертеже дана принципиальная схема

30 предлагаемого делителя частоты.

390660

Предлагаемый делитель частоты следования импульсов состоит из ждущего мультивибратора, выполненного па транзисторах 1 и 2 с времязадающим конденсатором 8 в цепи коллекторно-базовой связи коллектора нормально от- 5 крытого транзистора 2 с базой нормально закрытого транзистора 1, содержащего дополнительный транзистор 4 того же типа проводимости, что и основные транзисторы ждущего мультивибратора, подсоединенный базой через 10 полупроводниковый диод 5 в прямом включении к базе нормально закрытого транзистора.

Делитель включает в себя формирователь ступенчатого напряжения, выполненный на транзисторе 4, базово-эмиттерный переход ко- 15 торого шунтирован полупроводниковым диодом б в обратном включении, а эмиттер через конденсатор 7 подсоединен к источнику

ВхОдных импульсоВ, кроме ТОГО, форми рователь выполнен на конденсаторе 8. Транзистор 20

4 и конденсатор 8 являются элементами ждущего мультивибратора.

На вход схемы подают положительные импульсы с постоянной амплитудой и длительностью. Емкость входного конденсатора 7 вы- 25 бирается в несколько раз меньше емкости времязадающего конденсатора 8.

В ждущих мультивибраторах входные импульсы используются только для опрокидывания мультивибратора из устойчивого во вре- 30 менно устойчивое состояние, а разряд времязадающего конденсатора происходит по экспоненциальному закону. В предлагаемом устройстве входные импульсы служат как для опрокидывания мультивибратора, так и для линей- 35 но-ступенчатого заряда времязадающего конденсатора.

Устройство работает следующим образом.

После включения источника коллекторного питания в схеме устанавливается состояние, 40 при котором транзистор 1 заперт, транзистор 2 открыт и глубоко насыщен, времязадаюший. конденсатор 8 и входной конденсатор 7 разряжены, транзистор 4, диоды 5 и б закрыты. 45

Первый входной положительны импульс проходит по цепи: конденсатор 7 †ди б-— конденсатор 8 †нормаль открытый транзистор 2, вызывая заряд конденсатора 7 и времязадающего конденсатора 8 до напряжения, 50 обратно пропорционального величипе их емкостей. Вследствие увеличения напряжения па конденсаторе 8 открываются диод 5 и транзистор 1, происходит опрокидывание мультивибратора во временно устойчивое состояние, в 55 результате чего транзистор 2 запирастся, а конденсатор 8 начинает быстро заряжаться от источника коллекторпого напряжения через сопротивление нагрузки 8, диод 5 и эмиттерпый переход транзистора 1. В ечепие всего gp времени заряда конденсатора транзистор 1 открыт, а транзистор 2 закрыт.

Через некоторое время, определяемое величиной емкости конденсатора 8 и сопротивлением резистова 8, зарядный ток уменьшается 65

Л до величины, при которой транзистор 1 переходит из насыщенного в активныи режим.

Дальнейшее уменьшение зарядного тока вызывает уменьшение коллекторного тока, повышение напряжения на коллекторе транзистора

1 и открывание транзистора 2. Возникает регснеративный процесс, приводящий к полному запиранию транзистора 1 и насыщению транзистора 2. Отрицательный перепад напряжения, образовавшийся при этом на коллекторе транзистора 2, примерно равный величине напряжения источника коллекторного питания, запирает диод 5. 1 аким образом, в результате действия пер«ого импульса конденсатор 7 заряжается от источника входных сигналов, а конденсатор 8 заряжается при срабатывании мультивибратор а.

Следующий после обратного опрокидывания мультивибратора входной импульс опять проходит через конденсатор 7, диод б, конденсатор 8 и открытый транзистор 2. Однако теперь он дополнительно заряжает конденсатор 7 и частично разряжает конденсатор 8, образуя на последнем первую ступень напряжения. По окончании прохождения импульса в результате образовавшейся разности потенциалов на обкладках конденсаторов 8 и 7 открывается транзистор 4, конденсатор 7 разряжается по цепи, состоящей из открытых транзисторов 2 и 5 и источника сигналов. Этот разряд конденсатора 7 происходит до тех пор, пока напряжение на нем не сравняется с напряжением на конденсаторе 8, после чего транзистор 4 запирается, уравнивание потенциалов прекращается.

Последующие импульсы вызывают дальнейшие периодические заряда конденсатора 7, ступенчатые разряды конденсатора 8 и следующие затем уравнивания потенциалов на конденсаторах за счет разряда конденсатора 7 через транзистор 4. Эти процессы заряда, разряда и уравнивания повторяются до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 8 не превысит порога открывания диода 5, после чего происходит повторное опрокидывание мультивибратора и новый заряд конденсаторов 8 и 4.

Цикл работы делителя повторяется.

При уравнивании потенциалов на обоих конденсаторах конденсатор 8 с каждым разом разряжается на одинаковую величину, и разрядные ступеньки на нем оказываются равными между собой. Величина ступенек зависит лишь от соотношений емкостей конденсаторов, а также от вольтсекупдной площади (амплитуды и длительности) входных импульсов. Отношение величины напряжения заряда конденсатора 8 к величине напряженгу ступеньки определяет коэффициент делспия схемы.

В промежутках между действием входных импульсов конденсатор 8 оказывается практически изолированным, следовательно, схема может работать в широкой области частот следования входных сигналов. Для работы в области низких частот увеличивают емкости кон390660

Предмет изобретения

Составитель Э. Сапежко

Техред Т. Курилко

Корректоры: М. Лейзерман и Л. Новожилова

Редактор Т. Морозова

Заказ 3063/7 Изд. № 1761 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 денсаторов, что Hp уменьшает ьеличину начального напряжения заряда, как это имеет место в блокипг-генераторах, поэтому устойчивость коэффициента деления определяется лишь величиной утечки конденсатора 8.

Параллельно конденсатору 8 можно дополнительно подключить стабилитрон 9 с напряжением пробоя меньшим, чем напряжение заряда, при котором транзистор 1 выходит из насыщения, в результате чего двигатель приобретает второе устойчивое состояние равновесия, при котором транзистор 1 открыт и насыщен, а транзистор 2 заперт. Переход в это состояние осуществляется на последней ступени разряда конденсатора 8. Переброс делителя в исходное состояние осуществляется дополнительным импульсом сброса, который можно подать на базу транзистора 2.

Таким образом, предлагаемый делитель частоты можно применять в качестве пересчетного каскада.

1. Делитель частоты следования импульсов, содержащий ждущий мультивибратор, выполне1шый па транзисторах с конденсатором и полупроводниковым диодом в прямом включении в цепи коллекторно-базовой связи коллектора нормально открытого транзистора с ба5 зой нормально закрытого транзистора, и формирователь ступенчатого напряжения на транзисторе, базово-эмиттерный переход которо;о шунтирован полупроводниковым диодом в обратном включении, а эмиттер через конденса10 тор подсоединен к источнику входных импульсов, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента деления и повышения его устойчивости, коллекторно-базовый переход транзистора формирователя ступенчатого на15 пряжения подсоединен параллельно времязадающему конденсатору ждущего мультивибратора так, что при этом его коллектор соединен с коллектором нормально открытого транзистора, а база — с общей точкой соединения диода

20 и времязадающего конденсатора ждущего мультивибратора.

2. Делитель частоты по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения двух устойчивых состояний равновесия, параллельно времязада25 ющему конденсатору подсоединен стабилигрон.