Формирователь биполярных импульсов

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«» 819944

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.10.78 (21) 2678412/18-21 (51) M. Кл з

Н 03 К 5/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.81 ао делам изобретений н открытий (53) УДК 621.373..431 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Воронов, В. Г. Зимненко и В.

Харьковский ордена Ленина политехниче имени В. И. Ленина (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ БИПОЛЯРНЪ|Х ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники как формирователь импульсов из полуволн питающего переменного напряжения с регулируемыми коэффициентами деления входной частоты и сдвигом между разнополярными импульсами.

Известен формирователь биполярных импульсов, содержащий тиристоры, включенные последовательно с нагрузкой, а также включенные последовательно к источнику питания диоды, соединенные встречно и параллельно с тиристорами, зарядный конденсатор, трансформатор.

Формирователь работает следующим образом.

При открывании одного из тиристоров от постоянного источника управляющих импульсов по нагрузке протекает ток, формируя положительный импульс и заряжая зарядный конденсатор. При подаче управляющего импульса на другой тиристор конденсатор разряжается, формируя отрицательный импульс (1) .

Недостатки данного формирователя .наличие источника питания постоянного на2 пряжения, импульсного трансформатора, вносящего искажения в работу устройства, малая мощность вырабатываемых импульсов необходимость использования дополнительного устройства для управления тиристорами, которое может быть очень сложным, если предусмотреть изменение частоты выходных разнополярных импульсов и регулирование сдвига между ними.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и повышение его КПД.

Цель достигается тем, что в формирователь биполярных импульсов, содержащий тиристоры и диоды, включенные последовательно с источником питания и нагрузкой, основную зарядную цепь, состоящую из последовательно соединенных диода и конденсатора, элемент управления тиристорами, введены два сдвоенных потенциометра, диоды, дополнительный резистор, две дополнительные зарядные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных дио да и конденсатора и подключена параллельно основной зарядной цепи, дополнительному резистору и нагрузке, при этом параллельно тиристорам подключены,, диоды, а

819944 элемент управления каждого тиристора выполнен в виде транзистора, коллектор которого подключен через последовательно соединенные резистор и диод к управляющему электроду тиристора, эмиттер — к катоду тиристора, а база через резистор — к ка5 тоду тиристора, причем база транзистора элемента управления первого тиристора подключена через резистор к точке соединения конденсатора и диода основной зарядной цепи, база транзистора элемента управле- о ния второго тиристора подключена через резисторы к точкам соединения конденсатора и диода первой и второй дополнительных зарядных цепей, параллельно конденсаторам которых включен первый сдвоенный потенциометр, а второй сдвоенный потенцио- 15 метр включен между базами транзисторов и катодами диодов элементов управления тиристорами.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Формирователь импульсов содержит включенные встречно-параллельно тиристор

1 и диод 2, соединенные последовательно с нагрузкой 3, параллельно которой включен дополнительный резистор 4 и последовательно соединенные зарядные конденсатор 5 и 2s диод 6, точка соединения которых через резистор 7 подключена к базе транзистора 8.

Коллектор транзистора 8 через резистор 9 и диод 10 подключен к управляемому электроду тиристора 1, анод которого соединен

30 с эмиттером транзистора 8 и точкои соединения зарядного конденсатора 5 и резистора 4, а через резистор 11 — с базой транзистора 8, соединенной через переменный резистор 12 с точкой соединения диода 10 и резистора 9.

Аналогично тиристору встречно-параллельно включенные тиристор 13 и диод 14 подключаются к противоположному выводу дополнительного резистора 4 последовательно с нагрузкой 3, параллельно которой включены последовательно соединенные за- 4о рядные конденсатор 15 и диод 16, точка соединения которых через резистор 17 подключена к базе транзистора 18. Коллектор транзистора 18 через резистор 19 и диод

20 подключен к управляющему электроду тиристора 13, анод которого соединен с эмиттером транзистора 18 и точкой соединения зарядного конденсатора 15 и резистора 4, а через резистор 21 с базой транзистора 18, соединенной через переменный резистор 22 с точкой соединения диода 20 и резистора 19. Параллельно зарядному конденсатору !5 включен переменный резистор

23, а параллельно нагрузке 3 подключены последовательно соединенные вспомогательный конденсатор 24 и диод 25, точка соединения которых через резистор 26 подилю- ы чена к базе транзистора 18. Параллельно конденсатору 24 включен переменный резистор 27, который сдвоен с переменным резистором 23. Переменные резисторы 12 и 22 также сдвоены. К катодам тиристоров 1 и

13 подключается источник переменного напряжения 28.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения полуволна одной из полярностей, проходя по цепи: диод 14, резистор 4 и нагрузку 3, эмиттер-база транзистора 8, резистор 12, управляющий электрод тиристора 1, открывает транзистор 8. Ток, протекающий по цепи: резистор 4 и нагрузка 3, эмиттер-коллектор транзистора 8, резистор 9, диод 10, управляющий электрод тиристора 1 открывает последний. Через открывшийся тиристор 1, резистор 4, нагрузку 3, диод 14 протекает рабочий ток. Падением напряжения на резисторе 4 через диод 6 заряжается конденсатор 5 до амплитудного значения питающего напряжения. Конденсатор, разряжаясь через резисторы 7 и 11, закрывает транзистор 8, который не позволяет закрывшемуся после окончания полуволиы тиристору 1 открываться следующими полуволнами до тех пор, пока падение напряжения на резисторе 11 от тока разряда конденсатора 5 не станет меньше по абсолютной величине падения напряжения на резисторе 11 от тока по цепи: диод 14 резисторы 4, 11 и 12, диод

10, управляющий электрод тиристора 1.

Транзистор 8 открывается и процесс повторяется. Таким образом формируются импульсы одной полярности.

Импульсы противоположной полярности формируются аналогично путем управления тиристором 13. Изменением сопротивлений переменных резисторов 12 и 22 регулируется величина падения напряжения на резисторах 11 и 21, чем задается необходимый коэффициент деления частоты питающего напряжения. Резисторы 7 и 17 служат для ограничения напряжения, прикладываемого к базам транзисторов 8 и 18 от конденсаторов 5 и 15. Величина конденсаторов 5 и

15 зависит от требуемого диапазона коэффициента деления частоты. Резисторы 12 и 22 спарены, что дает возможность синхронно изменять частоту разнополярных импульсов. Для обеспечения сдвига разнополярных импульсов относительно друг друга используют конденсатор 24, диод 25, переменные резисторы 23 и 27 и резистор 26.

Это осуществляется следующим образом.

Во время формирования импульса с помощью тиристора 1 по резистору 4 протекает ток и падением напряжения на нем заряжается конденсатор 24 через диод 25.

Разряжаясь по цепи: резисторы 26, 21 и 4, конденсатор 24, создает падение напряжения такой полярности, что запрещает открыться транзистору 18 и формировать импульс противоположной полярности. Регулируя постоянную разряда конденсатора 24 переменным резистором 27, можно осущест819944

Составитель А. Тимофеев

Редактор Ю. Петрушко Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1262/35 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 влять сдвиг разнополярных импульсов относительно друг друга в пределах периода.

Резисторы 23 и 27 спарены таким образом, что во время увеличения постоянной ра3ряда конденсатора 24 постоянная разряда конденсатора 15 уменьшается. Это, необходимо для того, чтобы совмещенное время разряда конденсаторов 15 и 24 равнялось времени разряда конденсатора 5, чем и обеспечивается синхронное формирование биполярных импульсов.

Предлагаемый формирователь может быть использован для образования мощных тактовых импульсов в распределителях и резисторах, для образования импульсов, посылаемых в линию связи, в устройствах телемеханики, как делитель частоты входных импульсов на целое число, для питания импульсных устройств типа шаговых и синхронных двигателей и других устройств, требующих двух полярных импульсов со стабильным или регулируемым положением разнополярных импульсов относительно друг друга.

По сравнению с известными устройства ми выполняющими аналогичные функции, предлагаемый формирователь экономичнее, поскольку в паузах между импульсами почти не потребляет энергии, имеет более высокий

КПД, так как при образовании импульсов источника используется почти полностью (за исключением потерь на открытых тиристорах 1 и 1 3, диодах 2 и 14, резисторах 4 и 3). В режиме деления частоты улучшена стабильность его работы при колебаниях питающего напряжения за счет пропорционального изменения величины закрывающего напряжения от конденсаторов 5, 15 и 24 и открывающего напряжения на резисторах ll и 21.

Формула изобретения

Формирователь биполярных импульсов, содержащий тиристоры и диоды, включенные последовательно с источником питания и нагрузкой, основную зарядную цепь, состоящую из последовательно соединенных диода и конденсатора, элемент управления тиристорами, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения КПД, в него вве1О дены два сдвоенных потенциометра, диоды, дополнительный резистор, две дополнительные зарядные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных диода и конденсатора и подключена параллельно .основной зарядной цепи, дополнительному резистору и нагрузке, при этом параллельно тиристорам подключены диоды, а элемент управления каждого тиристора выполнен в виде транзистора, коллектор которого подключен через последовательно соединенные резистор и диод к управляющему электроду

20 тиристора, эмиттер — к аноду тиристора, а база через резистор к аноду тиристора, причем база транзистора элемента управления первого тиристора подключена через резистор к точке соединения конденсатора и диода основной зарядной цепи, база транзистора элемента управления второго тиристора подключена через резисторы к точкам соединения конденсатора и диода первой и второй дополнительных зарядных цепей, параллельно конденсаторам которых включен

30 первый сдвоенный потенциометр, а второй сдвоенный потенциометр включен между базами транзисторов и анодами диодов элементов управления тиристорами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 485543, кл. Н 03 К 3/02, 11.05.73 (прототип) .