Генератор импульсов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатель Стратилатов Валерий Игоревич(57) Генератор импульсов, содержащий усилитель, инерционное звено, вход которого соединен с выходом усилителя, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом инерционного звена, а его выход - со входом усилителя, отличающийся тем, что второй вход блока сравнения соединен с общим полюсом питания, а инерционное звено содержит излучатель, выполненный в виде преобразователя электрического тока в поток электромагнитных волн, в паре с приемником, выполненным в виде преобразователя энергии электромагнитных волн в ЭДС, первый резистор и второй резистор, первый вывод которого соединен с выходом усилителя, а его второй вывод - с первым выводом первого резистора и с анодом излучателя, катод которого соединен с общим полюсом питания и с анодом приемника, катод которого соединен со вторым выводом первого резистора и является выходом инерционного звена.(56) 1. Справочник по импульсной технике/ Под ред. В.Н. Яковлева. - Киев Техника, 1970. С. 525-555. 2. А.с. СССР 1580532, МПК Н 03 К 3/023, 1990 (прототип). Изобретение относится к области электротехники, а именно к генераторам импульсов и может быть использовано при разработке высокостабильных генераторов импульсов и в измерительных приборах. Известен генератор импульсов с запаздывающей обратной связью, содержащий усилитель, выход которого соединен со входом инерционного звена, и в котором с заданной точностью поддерживается постоянной частота на выходе генератора независимо от параметров схемы 1. Однако этот генератор имеет низкую стабильность выходной частоты, т. к. любое относительное изменение параметров инерционного звена под действием дестабилизирующих факторов изменяет выходную частоту генератора. Наиболее близким к предлагаемому является генератор импульсов с запаздывающей обратной связью,содержащий усилитель, инерционное звено, вход которого соединен с выходом усилителя, блок сравнения,первый вход которого соединен с выходом инерционного звена, а его выход - со входом усилителя 2. Недостатком известного устройства является низкая точность стабилизации выходной частоты, т. к. расчет генератора основан на предположении о том, что параметры инерционного звена всегда постоянны и обладают эталонными свойствами, что ограничивает точность и частота генератора стабильна приближенно. 3630 1 Задача изобретения - повышение заданной точности стабилизации частоты генератора независимо от параметров схемы. Поставленная задача достигается тем, что генератор импульсов, содержащий усилитель, инерционное звено, вход которого соединен с выходом усилителя, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом инерционного звена, а его выход - со входом усилителя, отличается тем, что второй вход блока сравнения соединен с общим полюсом питания, а инерционное звено содержит излучатель, выполненный в виде преобразователя электрического тока в поток электромагнитных волн, в паре с приемником, выполненным в виде преобразователя энергии электромагнитных волн в ЭДС, первый резистор и второй резистор, первый вывод которого соединен с выходом усилителя, а второй вывод - с первым выводом первого резистора и с анодом излучателя, катод которого соединен с общим полюсом питания и с анодом приемника, катод которого соединен со вторым выводом первого резистора и является выходом инерционного звена. Технический результат изобретения - это снижение нестабильности заданной выходной частоты генератора в зависимости от внешних возмущающих факторов, например от температуры, до бесконечно малой величины, в следствие того, что система регулирования не содержит элементов с эталонными свойствами, а отслеживает ноль разнополярного сигнала, что можно сделать достаточно точно. Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена функциональная схема генератора импульсов на фиг. 2 приведена схема одного из вариантов инерционного звена на базе диодного оптрона на фиг. З приведен график изменения напряжения на выходе генератора от временина фиг. 4 приведен график передаточной функции инерционного звена. Устройство содержит усилитель 1 (фиг. 1), схему сравнения 2, инерционное звено 3, причем с выхода усилителя 1 снимается выходное напряжение вых, которое также поступает на вход инерционного звена 3,выходное напряжение которого поступает на первый вход схемы сравнения 2, где оно сравнивается с нулевым потенциалом по входу два и в соответствующей фазе подается на вход усилителя 1. Инерционное звено 3 содержит приемник 1 (фиг. 2), излучатель 2 и два резистора 1, 2. Первый вывод 2 является выходом усилителя 1 (фиг. 1), а второй вывод 2 (фиг. 2) соединен с первым выводом 1 и с анодом излучателя 2, катод которого соединен с общим полюсом питания и с анодом приемника 1, катод которого соединен со вторым выводом 1 и является выходом инерционного звена 3 (фиг. 1). Устройство работает следующим образом. С выхода усилителя 1 снимается выходное напряжение вых,которое также поступает на вход инерционного звена 3, где создает в цепи 2, 2 (фиг. 2) ток 2, который генерирует ЭДС Е 1 в приемнике 1 и в цепи 1, 1 возникает ток 1, который создает на приемнике 1 падение напряжения 1, которое поступает на первый вход схемы сравнения 2 (фиг. 1), где оно сравнивается с нулевым потенциалом по входу два и в соответствующей фазе подается на вход усилителя 1, где усиливается до тех пор, пока выходной потенциал инерционного звена 3 не станет равный нулю, т. е.10. Передаточная функция инерционного звена в общем виде определяется известным выражением где р - оператор Лапласа, - коэффициент, характеризующий инерционные свойства звена 3. Откуда для инерционного звена (фиг. 2) уравнение в дифференциальной форме примет вид 1 характеризует процесс изменения регулируемого параметра, напряжения на резисторе 1 в еди ницу времени . вых характеризует приток энергии к инерционному звену 3 (фиг. 1) 2 характеризует расход энергии, подводимой к инерционному звену 3, напряжение на излучателе 2(фиг. 2). Из решения которого следует, что 22 где 2 - напряжение на резисторе 2. Тогда передаточная функцияинерционного звена 3 (фиг. 1), при 10, примет вид где- период колебания вых (фиг. 3). 3630 1 Из графика этой функции (фиг. 4) видно, что изменение параметраналинейно и противофазно изменяет параметрна. Эта зависимость описывается выражением но так как 0, тоТ 0. Отсюда следует, что период колебания Т напряжения вых (фиг. 3) будет всегда сохранять свое изначальное значение, которое определено выбранным вариантом инерционного звена (фиг. 2) и соотношением резисторов 1, 2, и, как следствие, период колебания Т постоянный. Таким образом, в системе регулирования компенсируется до нулевого потенциала выходной сигнал инерционного звена 3 (фиг. 1) посредством функционирования в колебательном режиме схемы сравнения 2 и усилителя 1. Тем самым повышается заданная точность стабилизации выходной частоты генератора. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.