Расширитель длительности импульсов
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (su 4 Н 03 К 5/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
g(y " ""9
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ у4ъ.. (21) 3871262/24-21 (22) 25.03.85 (46) 23.10.86. Бюл. № 39 (71) Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (72) P. П. Неймарк (53) 621.373 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 822329, кл. Н 03 К 5/04, 1979.
Авторское свидетельство СССР № 617821, кл. Н 03 К 5/04, 1977. (54) РАСШИРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ
ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в автоматических системах управления и обработки информации для формирования импульсов управляемой деятельности, например для
ÄÄSUÄÄ 1265977 А1 регулирования усиления в радиоприемных устройствах. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения зависимости длительности выходных импульсов от амплитуды входных. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее операционный усилитель 1, резистор 2 времязадающей цепочки, накопительный конденсатор 3, конденсатор 7, резистор 8 положительной обратной связи, источник 10 опорного напряжения, входную 11 и выходную 12 шины, введены отключающие диоды 4 и 5, резистор 6 порога срабатывания и электролитический разделительный конденсатор 9.
Напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя зависит от амплитуды а
Ж входного импульса, что позволяет достигнуть поставленной цели. 2 ил.!
265977
45
55
Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в автоматических системах управления и обработки информации для формирования импульсов управляемой длительности, например, для регулирования усиления в радиоприемных устройствах.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей расширителя длительности импульсов за счет обеспечения зависимости длительности выходных импульсов от амплитуды входных.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема расширителя длительности импульсов; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.
Расширитель содержит операционный усилитель (ОУ) 1, резистор 2 времязадающей цепочки, накопительный конденсатор 3, отключающие диоды 4 и 5, резистор 6 порога срабатывания устройства, конденсатор 7, резистор 8 положительной обратной связи, электролитический разделительный конденсатор 9, источник 10 опорного напряжения, входная 11 и выходная 12 шины.
Источник 10 опорного напряжения через резистор 2 соединен с инвертирующим входом ОУ 1, с анодом первого отключающего диода 4 и накопительным конденсатором 3, другая обкладка которого соединена с общей шиной, катод диода 4 соединен с первой обкладкой разделительного электролитического конденсатора 9 и анодом второго отключающего диода 5, вторая обкладка конденсатора 9 подключена к входной шине 11, катод диода 5 через резистор 6 соединен с неинвертирующим входом ОУ 1, первой обкладкой конденсатора 7 и первым выводом резистора в цепи обратной связи, второй вывод резистора 8 соединен с общей шиной, а вторая обкладка конденсатора 7 соединена с выходом ОУ 1 и значение емкости конденсатора 3 выбирается из условия, чтобы постоянная времени цепи резистор 2 — конденсатор 3 была в несколько раз меньше максимальной длительности выходного импульса. Постоянная времени цепи конденсатор 7 — резистор 8 выбирается из условия, чтобы она не превышала длительности выходного импульса.
Значение емкости электрол итического конденсатора 9 выбирается значительно превышающем емкость конденсатора 3.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении от источника 10 опорного положительного напряжения (Е ) через резистор 2 на инвертирующий и неинвертирующий входы ОУ 1 поданы соответственно напряжения Uo и U )U на величину падения напряжения на резисторе 6 и открытых диодах 4 и 5. Напряжение на выходе ОУ 1 равно Е«,. — величине отрицательного напряжения источника питания ОУ 1 (фиг. 2а). Если на вход устройства 11 подан отрицательный импульс с амплитудой IU »l) 5 l0 З0 )!Ео, то он своей отрицательной полуволной заряжает конденсатор 3. При длительности входного импульса т(гСп, где г сумма сопротивлений открытого диода 4 и внутреннего сопротивления источника входных импульсов (не показан), Cq — емкость накопительного конденсатора 3, амплитуда напряжения на инвертирующем входе OV 1 с (./оп = Uoп — Unx (l — e "з) Так как значение — — близко к нулю, т гСз ( то У. =(l — Un> — „„g-, при У-))Уоп, что практически и имеет место, абсолютное значение напряжения! и,, = ип, — -. С (!) с, ПРИ Uon(Uon ПроИСХОДИт ОПроКИДЫВаНИЕ ОУ 1, его выходное напряжение достигает Е " — величине близкои положительному напряжению источника питания (фиг. 2б). Импульс положительной полярности с выхода ОУ 1 через конденсатор 7 положительной обратной связи передается на неинвертирующий вход ОУ 1, благодаря чему облегчается опрокидывание операционного усилителя 1. Во время действия отрицательного входного импульса, неинвертирующий вход ОУ 1 закрыт от воздействия входного импульса отключающим диодом 5, так как на его анод подано отрицательное напряжение. Через время т, равное длительности входного импульса, диод 4 закрывается отрицательным напряжением накопительного конденсатора 3. При положительной полуволне отрицательного импульса конденсатор 9 перезаряжается через свое малое обратное сопротивление. После окончания действия входного импульса накопительный конденсатор 3 разряжается через времязадающий резистор 2 и малое внутреннее сопротивление источника 10 опорного напряжения. При этом выходное напряжение ОУ 1 остается равным Е.., до тех пор, пока накопительный конденсатор 3 не разрядится на времязадающий резистор 2 до величины амплитуды равной Е.п При амплитуде напряжения на накопительном конденсаторе !ЬЦ= !Е-l отключающий диод 4 открывается, при этом напряжение на инвертирующем входе принимает значение Uon, а на неинвертирующем — /оп, ОУ 1 опрокидывается и формирование длительности импульса прекращается. Напряжение на накопительном конденсаторе в момент опрокидывания ОУ 1 ! Цап = (Еоп = (/оп о ИрС, -1 t (2) где е — основание натурального логарифма; R», Сз — соответственно сопротивление резистора 2, емкости конденсатора 3. 1265977 5 (3) с. т .=R C ln D x „с,е Формула изобретенссс + схя цои + схсех„,„,„— — — (схоп, ССх+R. д иВх ссвх с — — — э- О «Ви EE, l С О ссых йхыг 2 ВНИИПИ Заказ 568l/5i Тираж 8!6 Подписное Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Из равенства (2) находим время t разряда конденсатора 3, равное длительности ВЫХОДНОГО ИМПУЛЬСа твых, / = т. = %Сз/ле, подставив значение U- из формулы (1}, получают Из формулы (3) видно, что при увеличении амплитуды входного импульса U-.. длительность выходного импульса т.х увели- 1р чивается (фиг. 2б, ь), эффективность изменения длительности выходного импульса т. х зависит от времязадающего резистора а также от длительности входного импульса т и опорного напряжения Е-. При U )U" ОУ 1 приходит в исходное положение. При входном же импульсе положительной полярности опрокидывание ОУ 1 не происходит потому, что значения резисторов 6 и 8 выбирается из условия где RE, Rs -- значения сопротивлений резисторов 6 и 8; U. — — максимальная амплитуда на- 25 пряжения входного импульса. Благодаря этому происходит селекция входных импульсов по знаку. Устройство изготовлено в виде макета и опробовано в лабораторных условиях. В качестве ОУ 1 использована микросхема К14ОУД1Л, отключающих диодов — диоды Д311, источника опорного напряжения стабистор КС113А. При изменении амплитуды импульсов, имеющих длительность 5 мкс и частоту 50 импульсов в секунду, от 0,78 до 40 В длительность выходных импульсов изменяется от 6 до 20000 мкс. Таким образом, расширитель импульсов по сравнению с известным обеспечивает зависимость длительности выходных импуль- 4р сов от амплитуды входных за счет того, что напряжение на инвертирующем входе ОУ зависит от амплитуды входного импульса. Такое свойство предлагаемого у«трой«тва расширяет его функциональные возможности, в частности позволяет использовать c; v, в системах автоматической регулировки усиления импульсных приемниках. Расширитель длительности импуль«ов, содержащий операционный усилитель, конденсатор и резистор в цепи положительной обратной связи операционного у«илнтеля, резистор времязадающей цепочки, источник опорного напряжения, накопительный ко .денсатор, отличающийся тем, что, с целью РаСШИРЕНИЯ фУНКЦИОНаЛЬНЫХ ВОЗМОжНО«тс и за счет обеспечения зависимости длительности выходных импульсов от амплитуды входных, в него введены два отключающих диода, резистор порога срабатывания и разделительный электролитический конденсатор, при этом источник опорного напряжения через резистор времязадающей цепочки «оединен с инвертирующим входом опера ционного усилителя, с анодом первого отключающего диода и первой обкладкой накопительного конденсатора, другая обкладка которого соединена с общей шиной, катод первого выключающего диода соединен « первой обкладкой разделительного электролитического конденсатора и анодом второго отключающего диода, вторая обкладка электролитического конденсатора подключена к входной шине, катод второго отключасощего диода через резистор порога срабатывания соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, первой обкладкой конденсатора и первым выводом резистора цепи обратной связи. второй вывод которого соединен с общей шиной, а вторая обкладка конденсатора подключена к выходу операционного усилителя и выходной шине.
