Генератор напряжения треугольной формы

ОПИСАНИЕ

И З О Бр Е, < м830640

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.07.79 (21) 2790881/18-21 ®) с присоединением заявки Ио

Н 03 К 4/06 (23)Приоритет

Опубликовано 150581. бюллетень 89 18

Госудавствемиый коммтет

СССР мо делам мзобретеммй м открытмй (53) УДК 621.374 (088.8) Дата опубликоаания описания 15. 05 . 81 (72) Автор изобретения

?» !

В.Н. Ерофеев (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕУГОЛЬНОЙ

ФОРИЫ

Изобретение етиосится к импуЛьсной технике и может быть использова«: но в качестве источника треугольного напряжения.

Известен формирователь прямоуголь" ного напряжения, содержащий операционный усилитель, стабилитроны, первый, второй,:третий и четвертый резисторы (1).

Недостатком данного устройства является невозможность формирования периодического треугольного налряжения.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является генератор напряжения треугольной формы, содержащий операционный усилитель, выход которого через резистор соединен с его неинвертирующим входом и катодом первого стабилитрона, анод которого соединен с анодом второго стабилитрона, конденсатор, включенный между инвертирующим входом операционного усилителя и общей. шиной устройства, источники питания, первый и второй резисторы (21., Недостатком данного устройства является низкая стабильность его работы.

Цель изобретения — формирование периодического треугольного налряжения со стабильными значениями амплитуды положительной и отрица= тельной полуволн.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор напряжения треугольной формы, содержащий операционный усилитель, выход которого через резистор соединен с его неинвертирующим входом и катодом первого стабилитрона, анод которого соединен с анодом второго стабилитрона,конденсатор, включенный между инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной устройства, источник напряжения, первый и второй резисторы, введены дополнительный источник питания, имеющий общую шину, шины положительного и отрицательного питающих напряжений, транзисторы, коллекторы первого и второго из которых подключены к .инвертирующему входу операционного усилителя, база первого транзистора соединена с .первой. шиной источника питания, база второго транзистора — со второй шиной источника питания, эмиттер первого транзистора соединен через резистор с первой шиной допсяиктель830640 ного источника питания и непосредственно с коллектором третьего тран зистора, база которого соединена с. общей шиной устройства, эмиттер— с катодом второго стабилитрона и с эмиттером четвертого транзистора, коллектор которого соединен через второй резистор со второй шиной дополнительного источника питания и непосредственно с эмиттером второго транзистора, а база — с общей шиной устройства.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содерхсит операционный усилитель 1, стабилитроны 2 и 3, резисторы 4-6, конденсатор 7, транзисторы 8-11, шины 12-15 источников питания.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что на выходе операционного усилителя,-1 установилось положительное напряжение. Это напряжение через резистор 4 подается на встреч" но включенные стабилитроны 2 и 3 °

Положительное напряжение на выходе операционного усилителя больше напряжения стабилизации каждого из стабилитронов, а ток, текущий через резистор 4, достаточен для поддержания стабилитрона в режиме стабилизации напряжения. Поэтому стабилитрон 2 работает в режиме стабилизации напряжения, стабилитрон 3 смещен в прямом направлении. Транзистор 10 насыщен прямым током, вте- кающим в его эмиттер. Транзистор

11 заперт напряжением, поступающим на его эмиттер с эмиттера транзистора 10 (запирающее напряжение близко к величине отсечки напряжения на включенном эмиттерном переходе транзистора 10). Транзистор 8 заперт, так как его база, через клем- . му 12 подключена к источнику отрицательно питающего напряжения, а эмиттер через насыщенный транзистор .10 связан с корпусом устройства.

Транзистор 9 находится в активном рехсиме.. Коллекторный ток транзистора

9 почти не зависит от напряжения на коллекторном переходе. Этим постоянным током и осуществляется заряц времязадающего конденсатора 7, напряжения на котором, а следовательно, и на инвертирующем вхрде операционного усилителя 1,,возрастают. Напряжение на неинвертирующим входе операционного усилителя 1 при этом постоянно и равно сумме напряжения стабилизации стабилитрона 2 и пря-, мьж падений напряжений на стабилитроне 3 и эмиттерном переходе транзистора 10. Это напряжение намного превышает значения напряжения стабилизации и очень стабильно. Когда напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 1 по мере заряда времязадающего конденсатора

16 достигнет указанного значения и чуть превысит его, происходит пере- ключение операционного усилителя

1; напряжение на его выходе меняет знак. Это напряжение через резистор

4 подается на цепочку стабилитронов, в результате чего стабилитрон

3 переходит в режим стабилизации напряжения, а стабилитрон 2 оказывается смещенным в прямом направлении. Транзистор 11 насыщен током, текущим через его эмиттерный переход. Транзистор 10 заперт отрица5

40 дает ток заряда крнденсатора 7.

Напряжение на .конденсаторе нарастает по линейному закону.

Формула изобретения

Генератор напряжения треугольной формы, содержащий. операционный усилитель, выход которого через ре о зистор соединен с его неинвертирую.щим входом и катодом первого стабилитрона, анод которого соединен с анодом второго стабилитрона,конденсатор, включенный между инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной устройства, и источника питания, первый и второй резисторы, о т л и ч а ю, шийся тем, что, с целью формирования периоднческого треугольного напряжения со стабильными значениями амплитуды положительной и отрицательной полуволн, в него введены дополнительный источник питания, имеющий общую шину, шины положительного и отрицательного питающий напряжений, тельным напряжением, поступающим на его эмиттер с эмиттера транзис Я . з тора 11. Транзистор 9 также заперт, поскольку на его базу с клеммы 13 подано положительное напряжение, а эмиттер через насыщенный транзистор 11 соединен с корпусом устрой20 ства. В этих условиях эмиттерный переход транзистора 9 оказывается смещенным в обратном направлении.

Токостабилизирующий транзистор 7 работает в активном режиме. Напряжение на конденсаторе 7 убывает по линейному закону. Напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 1 при эом постоянно.

Когда напряжение на конденсаторе 7 в процессе своего уменьшения пере- ходит заданный уровень, операционный усилитель вновь переключается.

Напряжение на его выходе переводит в режим стабилизации стабилитрон 2, а транзистор 10 в режим насыщения — и обеспечит напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 1.Транзисторы 8 и 11 при этом закрываются, а транзистор

9 переходит в активный режим и соз830640

Составитель A. Горбачев.

Редактор Л. Тюрина Тех ед М, Рейвес Коооектоо И. Швыдкая

Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СС Р по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 3508/65

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 транзисторы, коллекторы первого и второго из которых подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, база первого транзистора соединена с первой шиной источника питания, база второго транзистора — со второй шиной источника питания, эмиттер первого транзистора соединен через первый резистор с первой шиной дополнительного источника и непосредственно с коллектором третьего транзистора, база которого соединена с общей шиной устройства, эмиттер - с катодом

* второго стабилитрона и с эмиттером четвертого транзистора, коллектор которого соединен через второй,резистор со второй шиной дополнительного источника питания и непосредственно с эмиттером второго транзистора, а база — с общей шиной устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3.622801, кл. 302-262, 30.04.72.

2. Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред.

Дж. Грэма, Дж. Тоби, Л. Хьюдсмана.

M., "Мир", 1974, с. 425, рис. 10.21.