Генератор импульсов

 

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано при генерировании , измерении и обработке импульсов пикосекундной длительности. Целью изобретения является улучшение неравномерности верпины, уменьшение длительности фронта генерируемых импульсов и повьшение надежности генератора . Для достижения этой цели в генератор импульсов дополнительно введены ждущий мультивибратор 7, устройство 8 выборки и хранения и дифференциальный усилитель 9. Кроме того, генератор содержит источник 1 тока смещения туннельного диода (ТД), согласующий резистор 2, устройство 3 начальной установки тока ТД, генератор 4 импульсов запуска и сброса, формирующее устройство 5 на ТД, нагрузку 6. В предложенном генераторе фронт формируемого перепада напряжения составляет 20 пс при неравномерности вершины импульса не более 3%. По сравнению с прототипом обеспечивается уменьшение длительности фронта перепада напряжения на 30% и улучшается неравномерность вершины импульса на 50-70%. 2 ил. Q (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (gp 4 Н 03 К 3/315

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3984406/24-21 (22) 02. 12. 85 (46) 29. 02. 88. Бюл. У 8 (72) Н.Н. Щекалев и Б.В, Писарев (53) 621 . 318 (088. 8) (56) Алексенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. М.: Радио и связь, 1981.

Исследование объектов с помощью пикосекундных импульсов./Под ред.

Г.В. Глебовича. М.: Радио и связь, 1984.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации СК7-18.

Осциллограф стробоскопический комбинированный, Альбом 2. (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано при генерировании, измерении и обработке импульсов пикосекундной длительности. Целью изобретения является улучшение неравномерности вершины, уменьшение длительности фронта генерируемых импуль-, сов и повышение надежности генератора. Для достижения этой цели в генератор импульсов дополнительно введены ждущий мультивибратор 7, устройство 8 выборки и хранения и дифференциальный усилитель 9. Кроме того, генератор содержит источник 1 тока смещения туннельного диода (ТД), согласующий резистор 2, устройство 3 начальной установки тока ТД, генератор 4 импульсов запуска и сброса, формирующее устройство 5 на ТД, нагрузку 6. В предложенном генераторе фронт формируемого перепада напряжения составляет 20 пс при неравномерности вершины импульса не более

37. По сравнению с прототипом обеспечивается уменьшение длительности фронта перепада напряжения на 307 и улучшается неравномерность вершины импульса на 50-707. 2 ил.

1378019

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при генерировании, измерении и применении импульсов пикосекундной длительности.

Целью изобретения является улучшение неравномерности вершины, уменьшение длительности фронта генерируемых импульсов и повышение надежности генератора.

Схема предлагаемого генератора изображена на фиг. 1; на фиг, 2— вольтамперная характеристика (ВАХ) туннельного диода (ТД), поясняющая 15 принцип работы генератора.

Генератор содержит источник 1 тока смещения ТД, согласующий резистор 2,устройство 3 начальной установки тока ТД, генератор 4 импульсов запуска и сброса, формирующее устройство 5 на ТД, нагрузку 6, ждущий мультивибратор 7, устройство 8 выборкихранения (УВХ), дифференциальный усилитель 9. 25

Источник 1 тока смещения ТД с согласующим резистором 2 между его выходом и общей шиной первым входом подключен к выходу сброса генератора

4 импульсов запуска и сброса, вы- 30 ход запуска которого подключен к выходу источника 1 тока смещения ТД и к входу формирующего устройства 5 на ТД. Выход формирующего устройства подключен к нагрузке. Дифференциальный усилитель 9 выходом подключен к второму входу источника 1 тока смещения ТД, одним из входов — к выходу устройства 3 начальной установки тока ТД, а другим входом — к выходу устройства 8 выборки и хранения, вход управления которого соединен с выходом ждущего мультивибратора 7, вхо-, дом подключенного к выходу сброса генератора 4 импульсов запуска и сброса. Вход устройства 8 выборки и хранения соединен с входом, формирующего устройства 5 на ТД.

Для устранения иэ выходного тракта генератора неоднородности от источника компенсации напряжения смещения ТД, а следовательно, с целью улучшения параметров формируемого импульса предлагается стабилизировать положение рабочей точки на

SS

ВАХ ТД в исходном. состоянии по входу формирователя на ТД. При этом источник 1 тока смещения ТД с обратной связью через УВХ 8 и дифференциальный усилитель 9 в исходном состоянии от момента времени t до прихода импульса запуска t, обеспечивает стабилизацию напряжения U (фиг. 2), на этапе t t эта же схема ведет себя как источник тока.

Генератор работает следующим образом.

Генератор 4 импульсов запуска и сброса вырабатывает импульс сброса длительностью t ...t>, обесточивающий ТД. По срезу сбрасывающего импульса запускается ждущий мультивибратор, вырабатывающий импульс управления длительностью t „...t, .

Этот импульс переводит УВХ 8 в режим выборки. Напряжение U c входа фор1 мирующего устройства на ТД 5 в этот период времени заряжает до такого же значения емкбсть памяти С э УВХ8. На выходе устройства начальной установки тока ТД 3 выставлено напряжение, соответствующее положению А рабочей точки на ВАХ ТД в исходном состоянии ,(это напряжение равно Uä при коэффициенте усиления УВХ, равном 1). На входы дифференциального усилителя 9 подаются напряжения от устройства 3 начальной установки тока ТД н с выхода УВХ8. Усиленный сигнал разности этих напряжений управляет работой источника 1 тока смещения ТД так, чтобы его выходной ток создавал падение напряжения на входе формирующего устройства 5 на ТД, равное Б

Таким образом, в схеме генератора в

< период времени С ... t, действует отрицательная обратная связь, которая стабилизирует положение А рабочей точки на ВАХ ТД и исключает нарушение режима работы генератора при изменении величины подключаемой нагрузки 6.В период времени t<...С

УВХ8 переходит в режим хранения на— пряжения 0д. При этом обратная связь разрывается и источник 1 тока смещения ТД переходит в режим стабилизации тока, величина которого равна величине тока, протекающего через выход источника 1 тока смещения ТД в

I период времени

При перерегулировке, когда напряжение на выходе устройства 3 начальной установки тока ТД превышает напряжение пика, емкость памяти С>

УВХ заряжается до напряжения, близкого к U <, так как в этом случае ра—

1378019 жения составляет 20 пс при неравномерности вершины импульса не более

27. По сравнению с прототипом пред5 лагаемая схема уменьшает длительность фронта перепада напряжения на

ЗОЖ и улучшает неравномерность вершины импульса на 50-707.

Генератор импульсов, содержащий источник тока смещения туннельного диода с согласующим резистором между его выходом и общей шиной, к первому входу которого подключен выход сброса генератора импульсов запуска и сброса, выход запуска которого подключен к выходу источ ника тока смещения туннельного диода и к входу формирующего устройства на туннельном диоде, выход которого подключен к нагрузке, и устройство начальной установки тока туннельного диода, отличающийся тем, что, с целью улучшения параметров генерируемых импульсов и повышения надежности, в него введены ждущий мультивибратор, устройство выборкихранения и дифференциальный усилитель, выход которого подключен к входу источника тока смещения туннельного диода, один из его входов — к устройству начальной установки тока туннельного диода, а другой вход— к выходу устройства выборки-хранения, вход управления которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, вход которого подключен к выходу сброса генератора импульсов запуска и сброса,а вход соединен с входом формирующего устройства на туннельном диоде °

1 бочая точка переходит на диффузионную ветвь в положение Б" (фиг.2).

При этом на входы дифференциального усилителя 9 действуют разные напряжения, усиленная разность которых воздействует на источник 1 тока смещения ТД - так, что рабочая точка на BAX ТД вновь окажется на туннельной ветви. В схеме генератора воз- 10 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я никает автоколебательный процесс.

Частота автоколебаний определяется в основном емкостью памяти С УВХ8.

Таким образом исключается статическая работа ТД на диффузионной ветви и выход его из строя.

Ждущий мультивибратор может быть выполнен на основе ИС 155АГ1. УВХ содержит повторитель напряжения на операционном усилителе Д1, анало- 20 говый ключ на полевом транзисторе

Т1 и емкость памяти С . Дифференциальный усилитель представляет собой операционный усилитель с полевыми транзисторами на входах (для устра- 25 нения разряда емкости памяти С УВХ через вход дифференциального усилителя).

Входное напряжение на источник 1 тока подается с выхода дифференциального усилителя. Сигнал сброса от генератора импульсов запуска сброса подается в эмиттерную цепь транзистора. При этом на время действия импульса сброса эмиттер транзистора

35 оказывается подключенным к корпусу и выходной ток источника тока становится равным нулю. ФНЧ на входе формирователя желательно, но на работоспособность генератора не влияет. 40

При использовании современных ТД в схеме предлагаемого генератора фронт формируемого перепада напря1378019

Составитель В. Латышев

Техред Л.Олийнык Корректор Н. Король

Редактор М. Циткина

Заказ 889/54 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4