RU2176851C2

RU2176851C2 - Magnetotransistor generator

Info

Publication number: RU2176851C2
Application number: RU97114003A
Authority: RU
Inventors: О.Д. Лобунец
Original assignee: Лобунец Олег Дементьевич
Priority date: 1997-08-13
Filing date: 1997-08-13
Publication date: 2001-12-10

Abstract

FIELD: radio electronics, power supply of electric motor drives. SUBSTANCE: magnetotransistor generator incorporates two transistors, transformer, three diodes, time delay element, pulse former and two resistors. Diodes are connected to base-emitter junctions of transistors in opposite direction and leads-out of primary winding of transformer are connected to leads of their collectors. Leads-out of feedback winding of transformer are linked to leads of base transistors. Input of time delay element is connected to lead-out of collector of second transistor and its output is linked to input of pulse former whose output is connected via resistor to lead-out of base of second transistor. Process of re- magnetization of magnetic circuit of transformer takes place over entire length of hysteresis loop. Induction in it is determined by both time delay and value of supply voltage. EFFECT: generation of high-precision frequency-stabilized output signals adjusted in wide range of time change including those generated by increased power of generator. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и электроники и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры, для питания электроприводов и т.д. The invention relates to the field of electrical engineering and electronics and can be used in power devices of electronic equipment, for powering electric drives, etc.

Из уровня техники известен магнитотранзисторный генератор (авт. свид. N 463225 СССР, МПК H 03 K 3/16, БИ N 9, 1975 г.), который состоит из двух транзисторов, трансформатора, элемента задержки времени, формирователя импульсов и источника питания. The prior art magnetotransistor generator (ed. Certificate. N 463225 USSR, IPC H 03 K 3/16, BI N 9, 1975), which consists of two transistors, a transformer, a time delay element, a pulse shaper and a power source.

Этот генератор дает возможность осуществлять высокоточные стабилизацию и регулирование в широком диапазоне частоты выходных импульсов напряжения, однако в момент переключения его от сигнала формирователя импульсов возникают увеличенные сквозные токи, т.к. оба транзистора находятся при этом в открытом состоянии, что затрудняет использование таких генераторов при повышенных мощностях. This generator makes it possible to carry out high-precision stabilization and regulation in a wide frequency range of the output voltage pulses, however, at the moment of switching it from the signal of the pulse shaper, increased through currents occur, because in this case, both transistors are in the open state, which makes it difficult to use such generators with increased powers.

Наиболее близким к заявляемому по конструкции является магнитотранзисторный генератор (Решение о выдаче а. с. СССР N 1589385 по заявке N 4385815/09, МПК⁶ H 03 K 3/16, БИ N 32, 1990 г.), который состоит из трех транзисторов, трансформатора, пяти диодов, двух резисторов и конденсатора.Closest to the claimed one in design is a magnetotransistor generator (Decision on the issuance of a. S. USSR N 1589385 according to the application N 4385815/09, IPC ⁶ H 03 K 3/16, BI N 32, 1990), which consists of three transistors , a transformer, five diodes, two resistors and a capacitor.

Данный генератор имеет повышенные КПД и электромагнитную совместимость, но не позволяет осуществлять высокоточные стабилизацию и регулирование в широком диапазоне частоты выходных импульсов. This generator has increased efficiency and electromagnetic compatibility, but does not allow high-precision stabilization and regulation in a wide range of output pulse frequencies.

Сущность изобретения состоит в том, что магнитотранзисторный генератор, содержащий трансформатор, два транзистора, три диода, два резистора и источник питания, в котором параллельно выводам база-эмиттерных переходов транзисторов включены диоды в обратном направлении, первичная обмотка имеет отвод, соединенный с первой шиной источника питания, а первый и второй выводы этой обмотки присоединены к выводам коллекторов соответственно первого и второго транзисторов, выводы эмиттеров которых присоединены к общей шине, с которой соединена вторая шина источника питания, а первый вывод обмотки обратной связи через первый резистор присоединен к выводу базы первого транзистора и второй ее вывод присоединен к выводу базы второго транзистора, имеет элемент задержки времени и формирователь импульсов, причем вход элемента задержки времени через третий диод присоединен к выводу коллектора второго транзистора, а его выход - к входу формирователя импульсов, выход которого через второй резистор присоединен к выводу базы второго транзистора. The essence of the invention lies in the fact that a magnetotransistor generator containing a transformer, two transistors, three diodes, two resistors and a power source, in which diodes are connected in parallel with the terminals of the base-emitter junctions of the transistors, the primary winding has a tap connected to the first source bus power supply, and the first and second terminals of this winding are connected to the terminals of the collectors of the first and second transistors, respectively, the conclusions of the emitters of which are connected to a common bus to which w a power supply bus, and the first output of the feedback winding through the first resistor is connected to the base terminal of the first transistor and its second terminal is connected to the base terminal of the second transistor, has a time delay element and a pulse shaper, and the input of the time delay element through the third diode is connected to the output the collector of the second transistor, and its output is to the input of the pulse shaper, the output of which through the second resistor is connected to the base terminal of the second transistor.

На фиг. 1 прилагаемого чертежа изображен процесс перемагничивания магнитопровода трансформатора предлагаемого магнитотранзисторного генератора, а на фиг. 2 - его схема. In FIG. 1 of the attached drawing shows the process of magnetization reversal of the magnetic circuit of the transformer of the proposed magnetotransistor generator, and in FIG. 2 is his diagram.

Процесс перемагничивания магнитопровода трансформатора в данном генераторе происходит по пути ABCD петли гистерезиса, причем положение стрелки CD на петле гистерезиса определяется как выдержкой элемента задержки времени, так и величиной напряжения питания, значением температуры магнитопровода трансформатора, степенью воздействия на него радиоактивных и других воздействий. В совершенствуемом же генераторе перемагничивание происходит по пути ABFG, т.е. по всей длине петли гистерезиса. The process of magnetization reversal of the transformer magnetic circuit in this generator occurs along the path ABCD of the hysteresis loop, and the position of the arrow CD on the hysteresis loop is determined by both the exposure of the time delay element and the magnitude of the supply voltage, the temperature of the magnetic circuit of the transformer, the degree of exposure to radioactive and other influences. In the improved generator, the magnetization reversal occurs along the ABFG path, i.e. along the entire length of the hysteresis loop.

Магнитотранзисторный генератор (фиг. 2) состоит из транзисторов 1, 2, из трансформатора 3, первого, второго и третьего диодов 4-6 соответственно, первого и второго резисторов 7, 8, элемента задержки времени, выполненного на резисторе 9 и конденсаторе 10, формирователя импульсов, выполненного на транзисторе 11, диоде 12, резисторах 13-15 и конденсаторе 16. The magnetotransistor generator (Fig. 2) consists of transistors 1, 2, of a transformer 3, first, second and third diodes 4-6, respectively, of the first and second resistors 7, 8, a time delay element made on the resistor 9 and the capacitor 10, the shaper pulses made on the transistor 11, the diode 12, the resistors 13-15 and the capacitor 16.

К база-эмиттерным переходах транзисторов 1, 2 параллельно в обратном направлении присоединены диоды 4, 5 соответственно, первый и второй выводы первичной обмотки трансформатора 3 присоединены к выводам коллекторов транзисторов 1, 2, первый вывод обмотки обратной связи через резистор 7 присоединен к выводу базы транзистора 1, а второй ее вывод - к выводу базы транзистора 2, вывод катода диода 6 присоединен к выводу коллектора транзистора 2, а вывод его анода - к точке соединения второго вывода резистора 9 и первого вывода конденсатора 10 элемента задержки времени, вторая является его входом, первые выводы резисторов 9, 13, 14 присоединены к первой шине источника питания, к которой присоединен отвод от средней точки первичной обмотки трансформатора 3, вторая шина источника питания соединена с общей шиной схемы генератора, второй вывод конденсатора 10, являющийся выходом элемента задержки времени, присоединен к точке соединения второго вывода резистора 13 и вывода анода диода 12, вывод катода которого присоединен к точке соединения вывода базы транзистора 11 и первого вывода, резистора 15, второй вывод которого и вывод эмиттера транзистора 11 присоединены к общей шине, а вывод коллектора транзистора 11 подключен к второму выводу резистора 14 и первому выводу конденсатора 16, второй вывод которого через резистор 8 присоединен к выводу базы транзистора 2, выводы эмиттеров транзисторов 1, 2 присоединены к общей шине. To the base-emitter junctions of transistors 1, 2, diodes 4, 5 are connected in parallel in the opposite direction, respectively, the first and second terminals of the primary winding of transformer 3 are connected to the terminals of the collectors of transistors 1, 2, the first terminal of the feedback winding through resistor 7 is connected to the terminal of the transistor base 1, and its second output is to the output of the base of the transistor 2, the output of the cathode of the diode 6 is connected to the output of the collector of the transistor 2, and the output of its anode to the connection point of the second output of the resistor 9 and the first output of the element capacitor 10 holding the time, the second is its input, the first conclusions of the resistors 9, 13, 14 are connected to the first bus of the power source, to which the tap is connected from the midpoint of the primary winding of the transformer 3, the second bus of the power source is connected to a common bus of the generator circuit, the second terminal of the capacitor 10 , which is the output of the time delay element, is connected to the connection point of the second output of the resistor 13 and the output of the anode of the diode 12, the cathode output of which is connected to the connection point of the output of the base of the transistor 11 and the first output, resistor 15, W whose swarm output and the emitter terminal of transistor 11 are connected to the common bus, and the collector terminal of transistor 11 is connected to the second terminal of resistor 14 and the first terminal of capacitor 16, the second terminal of which through resistor 8 is connected to the terminal base of transistor 2, the terminals of transistor emitters 1, 2 are connected to the shared bus.

Пусть при включенном источнике питания и запущенном, например, подачей через дополнительный резистор положительного напряжения на базу транзистора 1 генераторе транзистор 1 находится в открытом состоянии. Тогда магнитопровод трансформатора 3 перемагничивается в определенном направлении. При этом в обмотке обратной связи индуктируется ЭДС, которая вызывает ток, открывающий транзистор 1 по цепи от первого вывода обмотки обратной связи через резистор 7, база-эмиттерный переход транзистора 1, через диод 5 - к второму выводу обмотки обратной связи и создающий закрывающее транзистор 2 падение напряжения на диоде 5. При этом транзистор 11 открыт током, протекающим от первой шины источника питания через резистор 13, диод 12 и база-эмиттерный переход транзистора 11 к второй шине источника питания, а конденсатор 10 заряжается от источника питания через резистор 9, диод 12 и база-эмиттерный переход транзистора 11. Suppose that when the power source is turned on and started, for example, by supplying a positive voltage through the additional resistor to the base of transistor 1, the transistor 1 is in the open state. Then the magnetic core of the transformer 3 is magnetized in a certain direction. In this case, an EMF is induced in the feedback winding, which causes a current that opens the transistor 1 through the circuit from the first output of the feedback winding through the resistor 7, the base-emitter junction of the transistor 1, through the diode 5 - to the second output of the feedback winding and creates a closing transistor 2 the voltage drop across the diode 5. In this case, the transistor 11 is open by the current flowing from the first bus of the power source through the resistor 13, the diode 12 and the base-emitter junction of the transistor 11 to the second bus of the power source, and the capacitor 10 is charged from the source Tanya through resistor 9, the diode 12 and the base-emitter junction of transistor 11.

При насыщении магнитопровода трансформатора 3 транзисторы 1, 2 под действием возникающего при этом напряжения положительной обратной связи переключаются и перемагничивание магнитопровода трансформатора 3 происходит в обратном направлении, а транзистор 11 закрывается отрицательным потенциалом второго вывода конденсатора 10, перезарядка которого происходит по цепи от первой шины источника питания через резистор 13, конденсатор 10, диод 6, коллекторно-эмиттерную цепь транзистора 2 - к второй шине источника питания. При появлении положительного напряжения на втором выводе конденсатора 10 транзистор 11 открывается и закрывает потенциалом второго вывода конденсатора 16, заряженного до этого от источника питания через резисторы 14, 8 и база-эмиттерный переход транзистора 2, этот же транзистор. При этом транзистор 1 открывается вследствие положительной обратной связи, и далее процесс повторяется. When the magnetic core of the transformer 3 is saturated, transistors 1, 2 under the action of the positive feedback voltage resulting from this switch and the magnetization reversal of the magnetic core of the transformer 3 occurs in the opposite direction, and the transistor 11 closes with the negative potential of the second output of the capacitor 10, the recharging of which occurs through the circuit from the first bus of the power source through a resistor 13, a capacitor 10, a diode 6, the collector-emitter circuit of the transistor 2 to the second bus of the power source. When a positive voltage appears on the second output of the capacitor 10, the transistor 11 opens and closes with the potential of the second output of the capacitor 16, previously charged from the power source through the resistors 14, 8 and the base-emitter junction of the transistor 2, the same transistor. In this case, the transistor 1 opens due to positive feedback, and then the process is repeated.

При изменении выдержки времени элемента задержки частота импульсов генератора будет изменяться. When changing the delay time of the delay element, the pulse frequency of the generator will change.

В данном генераторе в отличие от выполненного по авт. свид. N 463225 переключение транзисторов 1, 2 происходит при закрывании транзистора 2, что уменьшает сквозные токи и позволяет использовать генератор при повышенных мощностях. In this generator, unlike the one performed by author. testimonial. N 463225 switching of transistors 1, 2 occurs when the transistor 2 is closed, which reduces the through currents and allows the generator to be used at higher powers.

При применении высокостабильного элемента задержки времени этот генератор дает возможность получать выходные сигналы высокой стабильности частоты. When using a highly stable time delay element, this generator makes it possible to obtain output signals of high frequency stability.

В качестве источника питания элемента задержки времени и формирователя импульсов может быть применен отдельный источник питания, что необходимо в случае применения источника питания с изменяющимся напряжением для собственно генератора. A separate power source can be used as a power source for a time delay element and a pulse shaper, which is necessary in the case of a power source with a varying voltage for the generator itself.

При применении регулируемой задержки времени частота выходных импульсов генератора может изменяться в широком диапазоне. When applying an adjustable time delay, the frequency of the output pulses of the generator can vary over a wide range.

Claims

A magnetotransistor generator containing a transformer, two transistors, three diodes, two resistors and a power source, in which diodes are connected in parallel with the terminals of the base-emitter junctions of the transistors, the primary winding has a tap connected to the first bus of the power source, and the first and second conclusions of this winding are connected to the terminals of the collectors of the first and second transistors, respectively, the conclusions of the emitters of which are connected to a common bus, to which the second bus of the power source is connected, and the first One feedback winding through the first resistor is connected to the base terminal of the first transistor and its second terminal is connected to the base terminal of the second transistor, characterized in that it has a time delay element and a pulse shaper, and the input of the time delay element through the third diode is connected to the collector terminal of the second transistor, and its output is to the input of the pulse shaper, the output of which through the second resistor is connected to the output of the base of the second transistor.