SU687575A1 - Расширитель импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относ тс  к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах и системах автоматики. Известны расширители импульсов, использующие эффект накоплени  зар да в р-п переходах, содержащие насыщенный формирующий каскад с транзисторным ключом в качестве регулирующего сопротивлени  утечки и согла сующий эмиттерный повторитель IJ. Выход эмиттерного повторител  подключен через дифференцирующую цепочку к базе ключевого транзистора. Такое устройство позвол ет каждый приход щий импульс расширить на величину пор дка 1-4 МКС. Однако оно не позвол ет каждому входному импуль су производить посто нное приращение расширени  независимо от частоты следовани  и длительности из-за использовани  эффекта насыщени  в р-ппереходе транзистора.. .1звестен формирователь импульсов, содержащий транзисторный каскад, управл емый входным сигналом, зар дный и разр дный резисторы, концентрацион ный электрохимический диод, выходной формирующий транзисторный каскад и источник питани  2. Анод концентра ционного электрохимического диода подключен к общей точке соединени  базы выходного транзистора, зар дного и разр дного резисторов, а катод - к общей шине источников питани . На выходе устройства образуетс  пр моугольный импульс, длительность которого равна сумме длительностей входного импульса и времени процесса рассасывани  неосновных носителей в диоде. Это врем  пропорционально электрическому зар ду, протекающему через даюд во врем  действи  входного импульса. Таким образом , длительность выходного импульса пропорциональна дпительности входного импульса и не пропорциональна частоте следовани  входных импульсов . Следует отметить, что такому устройству присущи все недостатки предыдущего устройства, так как принцип работы их об1ф1й и основан на свойстве материала расшир ть приход щие импульсы в насыщенном р-ппереходе . Устройство не позвол ет расшир ть каждый приход щий импульс от единиц в кpoceкyнд до нескольких сотен микросекунд, а также давать каждому приход щему импульсу посто нное приращение расширени  независимо от частоты следовани  и длительности входных импульсов.

Известен также расширитель импульсов , содержащий согласованную линию задержки с отводами, конденсаторы , диодно-емкостные расширители с эмиттерными повторител ми и разделительные резисторы ЗК Входы эмиттерных повторителей подключены к отводам линии задержки, а конденсаторы соединены параллельно один с другим и с нагрузкой через разделительные резисторы. В этом устройстве коэффициент передачи расширител  масс зависит от длительности входного импульса. Однако этот расширитель Импульсов обладает вышеперечисленными недостатками устройств, использующих эффект насыщени  р-п-перехода и получени  расширени  за счет медленного рассасывани  неосновных носителей в материале диода.

Кроме TorOf использование в устройстве диодно-емкостного расширител , в котором величина зар да емкости зависит от частоты следовани  и длительности входных импульсов, приводит к зависимости длительности расширенных выходных импульсов также от частоты следовани  и длительности входных импульсов, то есть така  схема тоже не обеспечивает посто нного приращени  расширени  к длительности входного сигнала независимо от частоты следовани  и длительности последних. Так как в этой схеме основна  величина расширени  длительности импульсов получаетс  за счет того, что посто нна  времени цепи зар да емкости диодно-емкостного расширител  во много раз меньше посто нной времени цепи разр да, то, следовательно, величины приращени  расширени  длительности к входному сигналу будет зависеть от частоты следовани  их.

Известно большое количество расширителей импульсов, которые формируют импульсы посто нной длительности , независимо от длительности .входных импульсов с малым временем восстановлени  или позвол ют полу:Чать высокую линейность коэффициента расишрени  в широком диапазоне длительностей выходных импульсов 4 Однако, с помощью этих устройств нево;ёможно получить расширение кг1ждого приход щего импульса без пропуска , когда на вход устройства поступает нерегул рна  последовательность импульсов, так как в качестве расшир ющего элемента в основном используютс  релаксационные генератоны , которые обладают хот  и малым , но конечным временем восстановлени  .

Поэтому расширители импульсов, принцип работы которых основан на

ггспользовании релаксационных генераторов , не позвол ют получать посто нное приращение расширени  к длительности каждого входного сигнала независимо от частоты следовани  и длительности последних.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  расширитель импульсов, содержащий согласованные последовательно включенные п линии задержки , усилители 5. К положительным качествам этого устройства следует отнести, что оно расшир ет каждый приход щий импульс без пропуска, причем величина расширени  определ етс  длиной линии задержки.

Однако это устройство не позвол ет каждому входному импульсу производить посто нное приращение расширени  независимо от частоты следовани  и длительности его. Зависимость величины расширени  от длительности входного сигнала определ етс  тем, что на вход линии задержки могут поступать импульсы различной длительности , в то врем  как полоса пропускани  линии задержки посто нна .

Чем короче по длительности подаетс  импульс на вход линии задержки, тем она должна иметь более широкую полосу пропускани  дл  неискаженной его передачи. Поэтому величина искажени , вносима  линией задержки, при подаче на ее вход импульсного сигнала , зависит от его длительности. Следовательно , чем короче по длительности подаетс  сигнал-импульс на вход устройства, тем он будет иметь большую величину приращени  расширени  относительно входного сигнала. Кроме того, величина расширени  входных импульсов в этом устройстве также зависит от частоты следовани  их.

Целью изобретени   вл етс  получение посто нного приращени  расширени  каждому приход щему импульсу независимо от частоты следовани  и длительности входных импульсов..

С этой целью в устройство, содержащее согласованные последовательно включенные п линий задержки, усилители , введены дифференцирующа  цепь, диодный элемент ИЛИ, резисторы,диод, при этом вход устройства соединен через дифференцирующую цепь, подключенную к источнику питани , с базой транзисторов первого усилител , а через последовательно соединенные диод и резистор с базой транзистора второго усилител , причем коллектор транзистора первого усилител  подключен через резистор к общей шине и к входу п последовательно включенных согласованных линий задержки, отводы которых через диодный элемент ИЛИ и резистор соединены с базой транзистора второго усилител , подключенной через резистор к общей шине , а коллектор транзистора  торого усилител  подключен через резистор к шине источника питани , эфиттер транзистора первого усилител  подключен к шине источника питани , а второго к общей шине.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема устройства, на фиг.2приведены временные диаграммы, по сн ющие принцип его работы.

Устройство содержит согласованные последовательно включенные п линий задержки 1-1 - 1-п, усилители 2 и 3 дифференцирующую цепь, состо щую из конденсатора 4 и резистора 5, диодный элемент ИЛИ б, резисторы 7-12 и диод 13.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии при включении напр жени  питани  и отсутствии зондирующих импульсов на входе устройства усилители на транзисторах 2 и 3 практически не потребл ют ток от источника питани , так как базы транзисторов имеют нулевой потенциал относительно эмиттеров. Поэтому устройство потребл ет ток от источника питани  только на врем  прохождени  импульсного сигнала.

Первый приход щий зондирующий импульс на вход устройства (см.фиг.2а) поступает на дифференцирующую цепь 4, 5с выхода которой снимаемые дифференцированные разнопол рные импульсы (см. фиг. 26) воздействуют на базу транзистора 2. Транзистор 2 входного усилител  в исходном состо нии закрыт и имеет п-р-п проводимость . Поэтому на первый во времени отрицательный импульс, образованный от переднего фронта зондирующего сигнала, усилитель не реагирует и еще больще закрываетс . С приходом второго разнопол рного импульса положительной пол рности, полученного от заднего фронта зондирующего сигнала , усилитель открываетс , усиливает входной импульс и измен ет его пол рность на противоположную (см. фиг. 2в). Следует отметить, что с выхода усилител  2 снимаютс  импульсы нормированной длительности, длительность которых не зависит от длительности входных импульсов. С BfJXOда усилител  2 импульсы отрицательной пол рности поступают на вход п последовательно соединенных линий задержек, с отводов звеньев снимают задержанные импульсы, которые суммируютс  во времени на общей нагрузке 11 элемента ИЛИ (см. фиг. 2г). Чтобы произвести качественное суммирование без провала в длительности выходного импульса, следует подключать диоды элемента ИЛИ к таким отводам линии задержки, чтобы длительность минимсшьного входного сигна а

была больше, чем задержка между соседними отводами линии задержки.

Кроме того, зондирующие импульсы непосредственно поступают дл  суммировани  во времени на нагрузку 11 5 элемента ИЛИ через диод 13 и второй ограничивающий резистор 10. Ограничивающие резисторы 9 и 10 необходимы дл  выравнивани  амплитуд, поступающих на базу транзистора 3 оконечного усилител . Так как входной сигнал поступает непосредственно на базу транзистора 3, в то врем  как расширенный импульс поступает с затуханием по амплитуде, полученный после

C прохождени  его через линии защержки , то дл  качественного усилени  обоих сигналов необходимо предварительно выравн ть их амплитуды. С коллектора транзистора 3 получают расширенный выходной импульс, причем величина расширени  определ етс  длиной линии задержки. Выходные расширенные импульсы подчин ютс  зависимости

25

X

Иа9 абх ,

7

где - длительность входного импульса; iuQ величина задержки одной

линии задержки;

п - количество последовательно соединенных линий задержки ;

ЛнХ величина длительности расширенного импульса с выхода устройства.

Так как длина линии задержки величина посто нна , то вышеприведенную формулу можно записать иначе

г

u.5wx f-upac

так как n-t. ирас

г

где Д аркьг- посто нна  величина приращени  к длительности импульса.

В предлагаемом расширителе импульсов величина расширени  зависит от длины линии задержки и может иметь величину от единиц до нескольких сотен микросекунд.

Claims (5)

1.Авторское свидетельство СССР

№ 265185, кл. Н 03 К 5/04, 04.03.68.

2.Авторское свидетельство СССР

337918, кл. Н 03 К 3/40, 16.11.70.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 509989, кл. Н 03 К 5/04, 24.07.74.

4.Авторское свидетельство СССР И 341152, кл. Н.ОЗ К 5/04, 12..10.70.

5.Патент Англии 1095386, кл. Н 3 V, 20.12.67 (прототип).