Устройство усиления импульсных сигналов

 

УСТРОЙСТВО УСИЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛрВ. содержащее усилитель , между входом и выходом которого включен конденсатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения искажения усиливаемых импуЛьсов , между выходом усилителя и его управлякмцим входом включены последовательно дифференцирующая цепь, .первый ждущий мультивибратор, элемент И, второй ждущий мультивибратор и интегровычитатель, другой вход которого Подключен к выходу первого ждущего мультивибратора, а второй вход элемента И подключен к выходу.дифференцирующей цепи. л ю ел м

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, (19) (ll) 3(5В Н 03 К 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABT0PCH05llV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21 ) 3485642/18-09 (22 ) 05.07.82 (46) 15,12,83, Бюл. Р 46 (72) С.Ю.Сакалаускас (71) Вильнюсский государственный университет им. В,Капсукаса (53) 621.375.018.756(088.8) (56) l. аршин A.В. широкополосный полупроводниковый электрометрический усилительР-" Тфиборы и техника эксперимента, 1969, .М 6, с.107-110.

2. Эрглис А.Э. и др. Усилитель с нейтралиэацией входной емкости."Цжборы и техника эксперимента", 1976, В 1, с. 129-130 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО УСИЛЕНИЙ ИМПУЛЬС. НЫХ СИГНАЛОВ, содержащее усилитель, между входом и выходом которого включен конденсатор; о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения искажения усиливаемых импульсов, между выходом усилителя и его управляющим входом включены последовательно дифференцирующая цепь, .первый ждущий мультивибратор, элемент И, второй ждущий мультивибратор и интегровычитатель, другой вход которого подключен к выходу первого ждущего мультивибратора, а второй вход элемента И подключен к выходу дифференцирующей цепи. е

1061257

35

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в приборах и устройствах для измерения и регистрации электрических сигналов от источников с большим внутренним сопротивлением. 5

Известно устройство-усиления импульсных сигналов, представляющее собой усилитель, охваченный стопроцентной отрицательной обратной связью, в цепи которой включен корректирующий фильтр CI 3.

Однако из-за недостаточно большого входного сопротивления известное устройство можно использовать только в режиме измерения токов, 15 а измерение напряжений в высокоомных цепях невозможно;

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство усиления для исследования электрических сигналов высокоом ных источников, содержащее усилитель, между входом и выходом которого включен конденсатор и элемент ручной подстройки коэффициента усиления усилителя Г2-3. 25

Недостатком известного устройства является неточность воспроизведения усиливаемых импульсов ат электрических и фотоэлектрических источников сигналов, внутреннее сопротивление которых мажет меняться в широких пределах, например

Фото-ЭДС полупроводников.

Цель изобретения — уменьшение искажения усиливаемых импульсов.

Подставленная цель достигается тем, что в устройство усиления импульсных сигналов, содержащее усилитель, между входом и выходом которого включен конденсатор, между вы- 40 ход м усилителя и его управляющим входом включены последовательно диф ференцирующая цепь, первый ждущий .мультивибратор, элемент И, второй ждущий мультивибратор и интегровычитатель, другой вход которого подключен к выходу первого ждущего мультивибратора, а второй вход элемента И подключен к выходу дифференцирующей цепи.

На Фиг. 1 представлена Функциональная схема предлагаемого устройства усиления импульсных сигналов; на Фиг.2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство усиления импульсных сигналов содержит усилитель 1, между входом и выходом которого включен конденсатор 2, а между. выходом и управляющим входом — последовательно соединенные дифференцирующая 60 цепь 3, первый ждущий мультивибратор 4, элемент é 5, второй ждущий мультивибратор 6 и иитегровычитатель 7, другой вход которого подключен к выходу первого жду- 65 щего мультивибратора 4, а второй вход элемента И 5 подключен к выходу дифференцирующей цепи 3.

Устройство усиления импульсных сигналов работает следующим образом.

На вход усилителя 1 поступают прямоугольные сигналы от высокоомного источника, на выходе этого усилителя появляются сигналы (фиг. 2а), форма которых зависит от внутреннего сопротивления источника сигналов, так как ширину полосы пропускания устройства определяет постоянная времени входной цепи

Увеличение ширины полосы пропускания устройства в этом случае достигается компенсацией входной емкости, т.е. соответствующим изменением (подстройкой ) коэффициента усиления усилителя 1, так как переходная характеристика такого усилителя имеет вид .

О К

0 1+рмТ+р (Т/2 )

2 о э 2()()

<«<. (,-,}-, К, 0 — внутреннее сопротивление и напряжение высокоомного источника;

С„, i входная емкость и постоянная. времени усилителя I;

С вЂ” емкость конденсатора 2.

При изменении внутреннего сопротивления Ко источника требуется подстройка коэффициента усиления k ycu1 лителя 1 для обеспечения его переходной характеристики, близкой к апернодической с наименьшей длительностью Фронта. Выходной сигнал усилителя 1 (фиг. 2а) подается на дифференцирующую цепь 3, а выходное, напряжение дифференцирующей цепи (фиг. 2б) своими. положительными импульсами запускает первый ждущий мультивибратор 4. Длительность импульсов первого ждущего мультивибратора 4 (Фиг. 2в) на 10-20% меньше длительности регистрируемых импуль-. сов. Его импульсы поступают на один вход интегровычитателя 7, выходное напряжение которого (фиг, 2д) поступает на управляющий вход усилителя 1 и измЕняет его коэффициент усиления,.тем самым изменяя эквивалентную емкость устройства. В .случае незначительной перекомпенсации входной. емкости устройства сигнал на выходе рщфференцирующей цепи 3 (Фиг. 2б) имеет отрицательный выброс, в этом случае срабатывает элемент И 5 и запускается второй ждущий мультивибратор 6, выходной сигнал которого по длительности

1061257

/ 07

sr+ аВ Ю ае з

Составитель С.Даниэлян

Техред С.Мигунова

Редактор Л.Алексеенко

Корректор С.Шекмар

Заказ 10058/57 Тираж 936

ВНИИПИ ГОсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Подписное

113035, Лосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4 примерно на 10% меньше сигнала перного ждущего мультивибратора 4, и имеет противоположную полярность.

Этот сигнал (фиг. 2г) поступает на второй вход интегровычитателя 7 и изменяет его выходное напряжение в противоположную сторону, что приводит к изменению в противоположную сторону коэффициента усиления усилителя 1 (пунктирами на фиг. 2д показаны напряжения и на выходе интегровычитателя 7 при подачесигналов от мультивибратора 4 и 6 отдельно). Это и приводит к получению переходной характеристики усилителя 1 с наименьшей длительностью фронта выходного напряжения.

Таким образом, введение в устройство с компенсированной входной емкостью дифференциатора, двух ждущих мультивибраторов, логического элемента И и интегровычитателя приводит к уменьшению искажений

10 усиливаемых импульсов, чем обеспечивается повышение точности воспроизведения импульсных сигналов по сравнению с прототипом.