ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ПЕРЕМЕННОЙ АМПЛИТУДЫ
VARIABLE AMPLITUDE PULSE GENERATOR

Изобретение относится к области электротехники, а именно к импульсной технике, и может быть использовано в электротехнических и электронных устройствах для формирования импульсов напряжения.
Известен формирователь импульсов переменной амплитуды (авт. св. №758497, МПК H03K 5/01, опубл. 27.08.1980 г.). Это изобретение может быть использовано для формирования импульсов в различных устройствах радиоэлектроники и автоматики, где требуется изменять амплитуду выходного напряжения.
Недостатком этого изобретения является малая мощность при достаточной сложности устройства.
Известен генератор импульсов (пат. РФ №2014728, МПК H03K 3/02, опубл. 15.06.1994 г.), включающий источник питания переменного напряжения, ключевой элемент, переменный резистор, катушку индуктивности, конденсатор, диод, геркон, балластный конденсатор и нагрузочное сопротивление. В этом устройстве для питания генератора можно использовать промышленную сеть (от 12 до 220 В). Балластный конденсатор при воздействии катушки индуктивности подключается через геркон к нагрузке и передает ей дополнительную энергию в виде увеличенного по амплитуде импульса напряжения.
Недостатком такого устройства является ограниченный диапазон изменения амплитуды импульса напряжения на нагрузке, так как при существенном увеличении емкости балластного конденсатора будет увеличиваться не только амплитуда импульса, но и его длительность, что неприемлемо.
Устранить указанный недостаток позволяет предлагаемый генератор импульсов переменной амплитуды, содержащий источник переменного напряжения, диод, конденсатор и нагрузочное сопротивление, в котором между последовательно соединенными с источником переменного напряжения диодом и нагрузочным сопротивлением подключен транзистор, выполняющий функцию ключа, а параллельно источнику переменного напряжения и диоду подключены конденсатор и блок управления транзистором, состоящий из компаратора, источника опорного напряжения, триггера и таймера, при этом первый вход компаратора соединен с положительным выводом конденсатора, второй его вход соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход компаратора соединен со входом триггера, выход которого соединен с базой транзистора и таймером, а вход сброса триггера соединен с выходом таймера.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в схему генератора введены транзистор, выполняющий функцию ключа, и блок управления, с помощью которого производится выбор момента включения генератора с целью получения нужной амплитуды импульса напряжения и его длительности.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема предлагаемого генератора импульсов переменной амплитуды, на фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие формирование выходного импульса из напряжения источника питания промышленной сети.
Схема предлагаемого генератора импульсов переменной амплитуды (фиг. 1) содержит последовательно соединенные источник питания переменного напряжения 1, диод 2, транзисторный ключ 3 и нагрузочный резистор 4. Параллельно источнику питания 1 и диоду 2 подсоединен конденсатор 5 и блок управления 6, состоящий из компаратора 7, источника опорного напряжения 8, триггера 9 и таймера 10, при этом первый вход компаратора 7 соединен с положительным выводом конденсатора 5, второй его вход соединен с выходом источника опорного напряжения 8, выход компаратора 7 соединен со входом триггера 9, выход которого соединен с базой транзистора 3 и таймером 10, а вход сброса триггера 9 соединен с выходом таймера 10.
Устройство работает следующим образом.
Переменное напряжение источника питания 1 через диод 2 поступает на конденсатор 5 и блок управления 6. Это нарастающее напряжение поступает на первый вход компаратора 7, а на второй его вход подается напряжение уставки от источника опорного напряжения 8. При равенстве этих напряжений компаратор 7 срабатывает, т.е. формирует сигнал, устанавливающий триггер 9 в активное состояние, открывающее транзисторный ключ 3 и запускающий таймер 10. Через заданное время, равное длительности импульса, таймер 10 сбрасывает триггер 9, и транзисторный ключ 3 запирается. Значение амплитуды выходного напряжения на нагрузочном резисторе 4 устанавливается оператором с помощью задания величины напряжения на выходе источника опорного напряжения 8, а длительность выходного импульса определяется таймером. В качестве источника питания 1 может использоваться как промышленная сеть, так и любое переменное периодически нарастающее напряжение (например, пилообразное).
Временные диаграммы, приведенные на фиг. 2, поясняют формирование выходного импульса из напряжения источника питания промышленной сети.
Таким образом, предлагаемый генератор импульсов переменной амплитуды позволяет получать импульсы напряжения с заданными параметрами в широком диапазоне по амплитуде (от нуля до максимума амплитуды питающего напряжения) и заданной длительности импульса. К преимуществам данного устройства также относится простота его реализации и высокая надежность при эксплуатации, так как параметры ключевого транзистора можно выбирать с большим запасом.