генератор импульсов

Формула изобретения

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий подсоединенную к положительной шине питания цепь из соединенных последовательно управляющего ключа, переменного резистора, катушки индуктивности и диода, параллельно катушке индуктивности и переменному резистору подсоединен конденсатор, первый вывод геркона соединен с общим выводом переменного резистора, управляющего ключа и конденсатора, отличающийся тем, что, с целью стабилизации опорного напряжения, выделяющегося на нагрузке во время регулировки частоты выходных импульсов, введен второй переменный резистор, включенный между катодом диода и вторым выводом геркона, подсоединенным к клемме для подключения нагрузки, при этом подвижные контакты переменных резисторов механически объединены.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве генератора прямоугольных импульсов регулируемой скважности и частоты в электрических цепях сигнализации, автоматики, контроля и управления технологического и другого оборудования.

Известен генератор, в котором в качестве прерывателя напряжения и тока применен герметичный контакт-геркон, чувствительный к электромагнитному воздействию. Генератор состоит из последовательно соединенных элементов: шина "плюс", управляющий ключ, переменный резистор, катушка индуктивности, выпрямительный диод, нагрузочное сопротивление и шина "минус". Параллельно переменному резистору и катушке присоединен конденсатор, создающий совместно с ними регулируемый резонансный контур, а параллельно резистору, катушке и диоду присоединены контакты геркона.

Недостатками данного генератора являются зависимость частоты от сопротивления нагрузки (частотно-зависимый) и при уменьшении сопротивления в резонансном контуре, опорное напряжение на нагрузке увеличивается, при этом амплитуда импульсов значительно искажается, что ограничивает применение генератора в некоторых электронных импульсных устройствах.

Цель изобретения - стабилизация опорного напряжения, выделяющегося на нагрузке во время регулировки частоты импульсов.

Это достигается тем, что в конструкции генератора дополнительно введен переменный резистор, аналогичный резистору, установленному в резонансном контуре, и механически связанный с ним (на одном поворотном валу).

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого генератора со сдвоенным переменным резистором; на фиг. 2 (а, б, в) - характеристики изменения опорного напряжения на нагрузке.

Схема содержит последовательно соединенные элементы: управляющий ключ 1, переменный резистор 2, катушку 3 индуктивности, диод 4, переменный резистор 5, присоединенный первым выводом к катоду диода 4, а вторым выводом - к нагрузке 6 и второму выводу геркона 7. Параллельно резистору 2 и катушке 3 присоединен конденсатор 8, а параллельно резистору 2, катушке 3, диоду 4 и резистору 5 присоединены контакты геркона.

При регулировке частоты генератора резистором 2 опорное напряжение (в момент паузы) на нагрузке остается неизменным (б), так как сопротивление на резисторе 5 изменяется обратно пропорционально сопротивлению резистора 2.

Амплитуда, форма и длительность импульса, выделяющегося на нагрузке, определяются величиной входного напряжения и характеристиками резонансного контура, с некоторым пороговым напряжением включения и отключения контактов геркона. Если индуктивность катушки 3 контура достаточно велика относительно чувствительности геркона, то этим пороговым напряжением (или током вернее) можно пренебречь при расчетах, тогда

T_кк T_n= 2; LC=(Т/2)²;

f_и= = , где q = - скважность импульсов;

Т_кк - период колебания в резонансном контуре;

=LC(U_R) - постоянная времени контура;

U_вх С - постоянная времени заряда конденсатора входным напряжением; откуда t_и=LC (U_вх) - длительность импульса при R=0.

Таким образом, среднее значение импульсного напряжения на выходе генератора можно рассчитать по известным формулам, где U_и - среднее значение напряжения за время длительности импульса, равное среднему значению входного напряжения,

U_cp= Udt ; U_д= = .

Как рассчитать параллельный резонансный контур тоже известно. Дополнительное конструктивное решение обеспечит возможность получать на выходе генератора более стабильные импульсы, близкие к прямоугольной форме, если на вход подать постоянное стабилизированное напряжение, а как следствие этому - расширение функциональных возможностей и сферы применения.