Устройство синхронизации

 

УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ, содержащее коммутатор тока, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй - с выходом источника напряжения смещения, и переключа:тель полярности синхронизации, о тличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазоr ..1tt на при одновременном повышении стабильности работы в него введены триггер-защелка и усилитель-коммутатор , причем первый и второй выходы коммутатора тока соединены соответственно с первым и вторым входами триггера-защёлки, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами усилителя-коммутатора , собранного, например, на двух транзисторах, включенных по схеме с общей базой, коллекторы которых соединены с резистором нагрузки и выходной шиной, эмиттеры через резисторы обратных связей - с эмиттерами транзисторов триггера-защелки, а через резисторы режима работы (П с переключателем полярности синхронизации .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 11 1) Н 03 К 3/315

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ вЂ” .а 1 списочник изов етЕНИЯ, 3, (54) (57) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ, содержащее коммутатор тока, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй — с выходом источника напряжения смещения, и переключа.тель полярности синхронизации, о т-. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазо(21) 3639949/24-21 (22) 06.09.83 (46) 15.03.85. Бюл. I- 10 (72) Л.И. Лысяк (53) 621.374(088 ° 8) (56) 1. Патент Японии )). 49-35582, кл. 98(5)В, 1974.

2. Осциллограф С1-64. Техническое описание и инструкция по эксплуатации (прототип). на при одновременном повышении стабильности работы в него введены триггер-защелка и усилитель-коммутатор, причем первый и второй выходы коммутатора тока соединены соогветственно с первым и вторым входами триггера-защелки, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами. усилителя-коммутатора, собранного, например, на двух транзисторах, включенных по схеме с общей базой, коллекторы которых соединены с резистором нагрузки и выходной шиной, эмиттеры через резисторы обратных связей — с эииттерами транзисторов триггера-защелки, а через резисторы режима работы— с переключателем полярности синхронизации.

3 11454

Изобретение относит< я к импульсной технике и может быть использовано, например, в устройствах синхронизации генератора развертки шйрокополосного осциллографа.

Известно устройство синхронизации, содержащее блокинг-генератор, туннельный диод, RC-цепь с регулируемой постоянной времени, переключатель и эмиттерный повторитель (1) .

Недостатком устройства является ограниченный диапазон работы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство синхронизации, содержащее коммутатор тока, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй — с выходом источника напряжения смещения и переключатель полярности синхронизации, а также генератор, выполненный на туннельном диоде, и элемент согласования 121 .

Недостатками устройства являются ограниченный частотный диапазон и .низкая стабильность работы.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона при одновременном повышении стабильности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство синхронизации, ЗО содержащее коммутатор тока, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй — с выходом источника напряжения смещения и переключатель полярности синхронизации, введены триггер-защелка и усилитель-коммутатор, причем первый и второй выходы коммутатора тока соединены соответственно с первым и вторым входами триггер-защелки, первый и второй вы- О ходы которого соединены с первым и вторым входами усилителя-коммутатора, собранного., например, на двух транзисторах, включенных по схеме с общей базой, коллекторы которых соединены с резистором нагрузки и выходной шиной, эмиттеры -через резисторы обратных связей — с эмиттерами транзисторов триггера-защелки, а через резисторы режима работы— с переключателем полярности синхронизации.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — эпюры, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит коммутатор 1 тока, один вход которого соединен

66 2 с входной шиной 2, а второй — с выхоI дом источника 3 напряжения смещения, переключатель 4 полярности синхрони— зации, триггер-защелку 5 и усилителькоммутатор б, причем первый и второй выходы коммутатора 1 тока соединены соответственно с первым и вторым входами триггера-защелки 5, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами усилителякоммутатора 6, собранного, например, на двух транзисторах 7 и 8, включенных по схеме с общей базой, коллекторы которых соединены с резистором 9 нагрузки и выходной шиной 10, эмиттеры через резисторы 11 и 12 обратных связей — с эмиттерами транзисторов 13 и 14 триггера-защелки 5, а через резисторы 15 и 16 режима работы — с переключателем полярности 4 синхронизации.

Триггер-защелка 5 содержит резисторы 17-19, коммутатор 1 тока транзисторы 20 и 21 и источник 22 тока, а источник 3 смещения — резисторы 23-25.

Устройство работает следующим образ ом.

Допустим, что с помощью резистора 25 на базе транзистора 21 установлено напряжение U, „и U „ (U „(фиг.2 ), а переключатель 4 установлен в левое положение (положение "+ "). Тогда ток источника 22 протекает через транзистор 21 и резистор 18. Поэтому потенциал базы транзисторы 14 ниже потенциала базы транзистора 13, транзистор..13 открыт, а транзистор 1.4 закрыт. Так как на резисторе 19 нет падения напряжения (током базы транзистора 13 можно пренебречь), то напряжение на базах транзисторов 13 и

7 равно Е, а на их эмиеттерах приблизительно равно 0,7 В (ток через транзистор 7 протекает от источника

Е через резисторы 9 и 15 и замкнуз тые контакты переключателя 4 к источнику — Е„. Транзистор 8 закрыт, так как потейциал его базы ниже потенциала его эмиттера (на эмиттере транзистора 8 иЕ2, а на базе его — E> минус падение напряжения на резисторе 18). Резистор 12 включен между точками с одинаковым потенциалом и через него ток не протекает. Прн увеличении П „, когда U UС (время фиг. 2 a ), происходит перераспределение тока между транзисторами 20

3 1145 и 21 — ток через транзистор 20 увеличивается, а чере- транзистор 21 уменьшается, что, в свою очередь, приводит к увеличению потенциала базы транзистора 14 и уменьшению потенциала базы транзистора 13. В момент равенства потенциалов на базах транзисторов 13 и 14 в схеме происходит быстрое переключение, в результате которого транзистор 13 закрыва- 10 ется, а транзистор 14 открывается.

Уменьшается также.ток через транзистор 7, так как потенциал на его базе уменьшается, а потенциал эмиттеров транзисторов 13 и 14 остается неизменным, поэтому через резистор 18 протечет также ток от источника Е к источнику Е (через транзистор 13, резисторы 12 и 15 и замкнутые контакты переключателя). На выходной шине 2О устройства получают положительный перепад напряжения с крутым фронтом (фиг. 2 6).

Если в рассматриваемом случае (Uq а U „) пеРеключатель 4 находится 25 в крайнем положении "-", то вначале транзистор 7 закрыт (на его эмиттер подается напряжение Е, которое больше напряжения его базы, а через транзистор 8 протекает минимальный

ПР увеличении эх, когда ПвхUс„ (й,, фиг. 2 м ), происходит перераспределение токов между транзисторами

20 и 21 — ток через транзистор 20 увеличивается, а через транзистор 21

35 уменьшается. Это приводит к повышению потенциала коллектора транзистора 13 и базы транзистора 8. Ток через ,транзистор 8 увеличивается. Это, в

:свою очередь, приводит к еще большему увеличению потенциала базы транзистора 8. Начинается лавинообразный процесс, в результате которого транзистор 14 откроется, а транзистор 13 закроется (t<, фиг. 2 Ь ), а через транзистор 8 протечет максимальный ток. На выходной шине устройства получают отрицательный перепад на,пряжения с крутым фронтом.(фиг,29, Аналогичным образом .происходит переключение транзисторов в случае, 466 .4 когда входное напряжение уменьшает1 Вх U „po зна

U „« (t фи отличием, что в этом случае получают положительный перепад напряжения на выходе устройства (фиг. 2 д ), когда переключатель 4 находится в правом положении, и наоборот, когда переключатель 4 находится в левом положении, получают отрицательный перепад напряжения.

Таким образом, подключение к триггеру-защелке усилителя-коммутатора с резисторами обратных связей позволяет увеличить быстродействие схемы синхронизации, а тем самым и его широкополосность. Предложенная схема не критична к изменению параметров элементов вследствие старения или, изменения температуры окружающей среды, что дает возможность упростить ее регулировку и эксплуатацию °

В схеме прототипа, которая применена в осциллографе С1-64, значение времени нарастания фронта синхроимпульса равно примерно,-20 нс, а в предложенной схеме это время составляет 2-4 нс. Кроме того, предлагаемая схема.не требует индивидуальной регулировки и работает с высокой стабильностью.

Стабильность работы в предложенной схеме определяется стабильностью параметров транзисторов триггер-защелки. Если в качестве этих транзисторов применить транзисторы, размещенные"на одном кристалле с идентичными параметрами (такие пары широко выпускаются. отечественной промышленностью), 1 то при изменении температуры происходит одинаковое изменение параметров транзисторов, поэтому режим работы схемы неизменяется.Включение на выходе триггер-защелки усилителякоммутатора с резисторами обратной связи, вторые выводы которых соединены с эмиттерами транзисторов триггерзащелки, улучшает как частотные свой ства усилителя, так и его стабильность.

1145 <66

1145466

UK14

Составитель А. Горбачев

Редактор Л. Пчелинская Техред Л.Коцюбняк

Корректор В. Бутяга

Подписи ое

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1187/42 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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