SU868976A1

SU868976A1 - Pulse generator

Info

Publication number: SU868976A1
Application number: SU802874284A
Authority: SU
Inventors: Сергей Серафимович Сибейкин; Лев Васильевич Крюков; Сергей Васильевич Куликов; Геннадий Петрович Дроздов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1923
Priority date: 1980-01-28
Filing date: 1980-01-28
Publication date: 1981-09-30

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в измерительной и вычислительной технике.The invention relates to pulsed technology and can be used in measurement and computer technology.

Известен генератор импульсов, содержащий операционный усилитель, кварц, включенный между выходом и прямым входом операционного усилителя, цепь отрицательной обратной связи с ключом с одним входом и двумя изолированными выходами, включенными в цепь отрицательной обратной связи, RC-цепь, подсоединенную к клеммам источника питания, средняя точка которой подсоединена ко входу ключа. При включении генератора, ключ разрывает отрицательную обратную связь и вследствие большого коэффициента усиления операционного усилителя амплитуда колебаний быстро возрастает, а после выхода генератора в режим установившихся колебаний ключ, управляемый от RC-цепи, заряжающийся от источника питания, замыкает отрицательную обратную связь, стабилизируя операционный усилитель и повышая стабильность частоты колебаний [1].A known pulse generator containing an operational amplifier, a quartz connected between the output and the direct input of the operational amplifier, a negative feedback circuit with a key with one input and two isolated outputs included in the negative feedback circuit, an RC circuit connected to the terminals of the power source, the midpoint of which is connected to the key input. When the generator is turned on, the key breaks the negative feedback and, due to the large gain of the operational amplifier, the oscillation amplitude increases rapidly, and after the generator enters the steady-state oscillation mode, the RC-controlled key, charged from the power source, closes the negative feedback, stabilizing the operational amplifier and increasing the stability of the oscillation frequency [1].

Однако если _ключ замкнет обратную отрицательную связь до наступления ..However, if _key closes the negative feedback before the onset ..

режима установившихся колебаний, то из-за уменьшения коэффициента усиления операционного усилителя может произойти срыв колебаний, и ^э стабильность частоты при многократном включении будет низкой, так как при снятии напряжения питания из-за высокой добротности кварца напряжение на выходе ключа будет снижаться го'0 раздо быстрее, чем амплитуда колебаний на прямом входе операционного усилителя . Следовательно, при повторном включении генератор сразу же окажется в режиме устано15 вившихся колебаний, ·ηο поскольку конденсатор RC-цепи разряжен, то ключ разрывает отрицательную обратную связь и стабильность.частоты будет низкой, пока’ конденсатор RC-цепи не зарядится вновь и не замкнет ключ. При многократном включении низкая стабильность частоты в течение времени заряда конденсатора RC-цепи становится заметной.mode steady oscillations, due to the decrease of the gain of the operational amplifier stall vibrations may occur, ^e and frequency stability after repeated inclusion is low, as when removing the supply voltage from the high voltage on the Q of quartz key output will decrease go'0 Sec faster than the amplitude of the oscillations at the direct input of the operational amplifier. Therefore, when you turn it on again, the generator will immediately be in the mode of steady-state oscillations, · ηο because the capacitor of the RC circuit is discharged, the key breaks the negative feedback and stability. The frequency will be low until the capacitor of the RC circuit is charged again and the key closes . When turned on repeatedly, the low frequency stability during the charge time of the RC capacitor becomes noticeable.

Цель изобретения - повышение надежности и стабильности частоты в режиме многократного включения.The purpose of the invention is to increase the reliability and stability of the frequency in the mode of multiple inclusion.

Указанная цель достигается тем, что в генераторе импульсов, содержа30 щем операционный усилитель, кварце вый резонатор, включенный между выходом 'операционного усилителя и его ι прямым входом, цепь отрицательной обратной связи с ключом между выходом операционного усилителя и его инверсным входом, выход операционного усилителя соединен с управляющим входом ключа через последовательно соединенные диод и стабилитрон, управляющий вход ключа соединен с общей шиной через параллельно включенные резистор и конденсатор.This goal is achieved by the fact that in the pulse generator containing the operational amplifier, a quartz resonator is connected between the output of the operational amplifier and its direct input, a negative feedback circuit with a key between the output of the operational amplifier and its inverse input, the output of the operational amplifier is connected with a key control input through a diode and a zener diode connected in series, the key control input is connected to a common bus through a resistor and capacitor connected in parallel.

Повышение надежности и стабильности частоты колебаний при многократном включении генератора достигается тем, что управление ключом ведется в зависимости от амплитуды колебаний напряжения на выходе.Improving the reliability and stability of the oscillation frequency during repeated switching on of the generator is achieved by the fact that the key is controlled depending on the amplitude of the voltage fluctuations at the output.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема генератора; на фиг. 2 - графики изменения амплитуд напряжения на прямом входе операционного усилителя υ_+Βχ, выходного напряжения и_ВЬ|Хи напряжения на входе ключа U_K (пунктиром показано изменение напряжения на входе ключа в известном устройстве).In FIG. 1 shows a structural electrical diagram of a generator; in FIG. 2 - graphs of the variation of the amplitudes of the voltage at the direct input of the operational amplifier υ _{+ Βχ} , the output voltage and _{B | X} and the voltage at the input of the switch U _K (the dashed line shows the voltage change at the input of the switch in the known device).

Генератор импульсов содержит операционный усилитель 1, кварцевый резонатор 2, цепь отрицательной обратной связи из резистора 3 и ключа 4, диод 5, стабилитрон 6, конденсатор 7 и резистор 8.The pulse generator contains an operational amplifier 1, a quartz resonator 2, a negative feedback circuit from a resistor 3 and a key 4, a diode 5, a zener diode 6, a capacitor 7, and a resistor 8.

Генератор работает следующим образом.The generator operates as follows.

При включении генератора в момент напряжение на катоде и аноде стабилитрона 6 приблизительно одинаково и равно потенциалу общей шины, стабилитрон 6, следовательно, закрыт, а на выходе ключа 4 имеется запирающее его напряжение и_к, ключ разрывает цепь отрицательной обратной связи. Амплитуды колебаний напряжения на прямом входе операционного усилителя и выходного напряжения быстро возрастают.When the generator is turned on at the moment, the voltage at the cathode and anode of the zener diode 6 is approximately the same and equal to the potential of the common bus, the zener diode 6 is therefore closed, and at the output of the key 4 there is a voltage blocking it, and _k , the key breaks the negative feedback circuit. The amplitudes of voltage fluctuations at the direct input of the operational amplifier and output voltage increase rapidly.

При достижении положительной полуволны выходного напряжения в момент t напряжения стабилизации U_CTстабилитрона 6 последний открывается и через открытый диод 5 подает положительное напряжение на вход ключа 4, замыкая его, что приводит к стабилизации длительности генерируемых импульсов.When the positive half-wave of the output voltage is reached at the time t of the stabilization voltage U _{CT of the} zener diode 6, the latter opens and, through an open diode 5, supplies a positive voltage to the input of the switch 4, closing it, which leads to stabilization of the duration of the generated pulses.

При отрицательной полуволне выходного напряже -ия диод 5 закрывается, вследЬтвце чего на входе ключа 4 останемся. положительное напряжение U_k, поддерживаемое конденсатором 7, пос тоянная времени разряда которого определяется резистором 8.With a negative half-wave of the output voltage, the diode 5 closes, after which we will remain at the input of the key 4. the positive voltage U _k supported by the capacitor 7, the constant of the discharge time of which is determined by the resistor 8.

В дальнейшем амплитуда колебаний напряжения на прямом входе операционного усилителя и выходного напряжения постепенно возрастают вплоть до установившегося значения. Делитель напряжения на выходе операционного усилителя 1 повышает стабильность частоты генератора, уменьшая величину напряжения на резонаторе 2, и одновременно облегчает управление ключом 4.Subsequently, the amplitude of the voltage fluctuations at the direct input of the operational amplifier and the output voltage gradually increase up to a steady-state value. The voltage divider at the output of the operational amplifier 1 increases the frequency stability of the generator, reducing the voltage across the resonator 2, and at the same time facilitates the control of the key 4.

С выключением генератора в момент t-j амплитуда колебаний напряжения на прямом входе операционного удилителя постепенно уменьшается.With the generator turned off at the time t-j, the amplitude of the voltage fluctuations at the direct input of the operational extender gradually decreases.

С включением генератора в момент t₄ амплитуда колебаний выходного напряжения сразу достигнет установившегося значения, и на вход ключа 4 через диод 5 и стабилитрон 6 поступает положительное напряжение , замыкающее ключ, что сразу же стабилизирует частоту колебаний.With the generator turned on at time t _{4, the} amplitude of the output voltage oscillations immediately reaches a steady-state value, and a positive voltage is supplied to the input of the key 4 through the diode 5 and the zener diode 6, which closes the key, which immediately stabilizes the oscillation frequency.

Таким образом, при многократном включении генератора отрицательная обратная связь замыкается сразу же после достижения амплитудой колебаний выходного напряжения U_Bblx напряжения стабилизации стабилитрона 6, благодаря чему надежность генератора и стабильность частоты его колебаний повышаются.Thus, when the generator is turned on repeatedly, the negative feedback closes immediately after the amplitude of the oscillations of the output voltage U _{Bblx reaches} the stabilization voltage of the Zener diode 6, due to which the reliability of the generator and the stability of the frequency of its oscillations increase.

Claims

The invention relates to a pulse technique and can be used in measurement and computing technology. A pulse generator is known that contains an operational amplifier, quartz connected between the output and the forward input of the operational amplifier, a negative feedback circuit with a key with one input and two isolated outputs connected to the negative feedback circuit, an RC circuit connected to the terminals power supply, the midpoint of which is connected to the key input. When the generator is turned on, the key breaks the negative feedback and, due to the high gain of the operational amplifier, the oscillation amplitude quickly increases, and after the generator goes into the established oscillation mode, the key controlled from the RC circuit charging from the power source closes the negative feedback , stabilizing the operational amplifier and increasing the oscillation frequency stability l. However, if the key closes the negative feedback connection before the onset of the oscillation mode, due to a decrease in the gain of the operational amplifier, the oscillations may break down, and the frequency stability during repeated switching on will be low, since during the power supply de-energization the quartz voltage at the output of the key will decrease much faster than the amplitude of oscillations at the direct input of the op amp. Consequently, when the generator is switched on again, it will immediately appear in the mode of established oscillations, but since the capacitor of the CS circuit is discharged, the key will cancel the negative feedback and the stability. The frequency will be low until the RC capacitor is charged again and does not close. key. With repeated switching on, the low frequency stability during the charging time of an RC circuit capacitor becomes noticeable. The purpose of the invention is to increase the reliability and stability of the frequency in the multiple switching mode. This goal is achieved by the fact that in a pulse generator containing an operational amplifier, a quartz resonator connected between the output of the operational amplifier and its direct input, a negative feedback circuit with a key between the output of the operational amplifier and its inverse input, the output of the operational amplifier is connected with the control input of the switch through a series-connected diode and a zener diode, the control input of the switch is connected to the common bus through a parallel-connected resistor and capacitor. The increase in the reliability and stability of the oscillation frequency with repeated switching on of the generator is achieved by the fact that the key is controlled depending on the amplitude of voltage oscillations at the output. FIG. 1 shows the structural electrical circuit of the generator j in FIG. 2 — graphs of the amplitudes of the voltage at the direct input of the operational amplifier, the output voltage from the, and the voltage at the key input (the dotted line shows the voltage change at the key input in a known device). The pulse generator contains an operational amplifier 1, a crystal oscillator 2, a negative feedback circuit from resistor 3 and switch 4, diode 5, zener diode 6, capacitor 7 and resistor 8. The generator operates as follows. When the generator is turned on at the time t, the voltage on the cathode and the anode of the Zener diode b is approximately the same and equal to the potential of the common bus, Zener diode 6 is therefore closed, and at the output of the key 4 there is a blocking voltage and the key breaks the negative feedback circuit . The amplitudes of the voltage fluctuations at the direct input of the operating force of the bodies and the output voltage rapidly increase. When the positive half-wave of the output voltage is reached at the time t of the stabilization voltage and the zener diode 6, the latter opens and, through the open diode 5, applies a positive voltage to the key input of its short circuit, which leads to stabilization of the duration of the generated pulses. When the output voltage is negative, the diode 5 also closes, after which, at the input of the switch 4, the key is tan. the positive voltage U is supported by the capacitor 7, after which the discharge time is determined by the resistor 8. Further, the voltage fluctuation range at the direct input of the operational amplifier and the output voltage gradually increases up to the set value. The voltage divider at the output of the operational amplifier 1 increases the frequency stability of the generator, reducing the voltage value at the resonator 2, and at the same time facilitates key control 4. With the generator turned off at the time fc-j, the voltage oscillation amplitude at the direct input of the operating rod gradually decreases. When the generator is turned on at the moment 1d, the oscillation amplitude of the output voltage immediately reaches a steady-state value, and the input voltage of the switch 4, through the diode 5 and the zener diode b, receives a positive voltage Itz, which closes the switch, which immediately stabilizes the oscillation frequency. Thus, when the generator is repeatedly turned on, the negative feedback closes immediately after the amplitude of the oscillations reaches the output voltage Ug, the stabilization voltage of the zener diode b, due to which the reliability of the generator and the stability of its oscillation frequency increase. An inventive pulse generator comprising an operational amplifier, a quartz resonator connected by an output of the operational amplifier and its direct input, a negative feedback circuit with a key between the output of the operational amplifier and its inverse input, characterized in that frequency stability in the mode of multiple switching-on, the output of the operational amplifier is connected to the control input of the key via a serially connected diode and a zener diode the control input of the switch is connected cherkez common bus parallel-connected resistor and capacitor. I Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 453784, cl. H 03 K 3/02, 1974 (prototype).