Выходной формирователь импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах импульсных сигналов наносекундного диапазона. Цель изобретения - повышение быстродействия и стабильности выходного напряжения при переменной нагрузке . Выходной формирователь импульсов содержит первый и второй каналы формирования верхнего и нижнего уровней, каждый из которых включает первый ключ, выполненный на двух транзисторах,и второй ключ, выполненный на диоде, основном транзисторе и четырех резисторах. Введение в схему конденсатора, двух вспомогательных транзисторов и двух дополнительных резисторов в каждый канал формирователя позволило ускорить рассасывание заряда, накопленного в базовой цепи основного транзистора, стабилизировать установившееся значение выходного напряжения при колебаниях нагрузки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.(я)5 Н 03 К 5/01

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874961/21 (22) 16.10.91 (46) 28.02.93. Бюл. М 8 (71) Институт точной механики и вычислительной техники им, С.А.Лебедева . (72) А.И.Бакшеев (56) Эйдунас Д.Ю. Измерение параметров цифровых интегральных микросхем. M.: Радио и связь, 1982, с. 267, рис. 6.21.

Авторское свидетельство СССР .1457149, кл. H 03 К 5/01, 1986, (54) ВЫХОДНОЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛ ЬСО В (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устрОйствах импульсных сигналов наносекундного диапазона, Цель изобретения .— повыИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования импульсных сигналов наносекундного диапазона.

Целью изобретения является повышение быстродействия и стабильности выходного напряжения при переменной нагрузке, На чертеже представлена электрическая схема выходного формирователя импульсовв.

Устройство включает первый и второй каналы формирования соответственно верхнего и нижнего уровней, которые содержат первые и вторые ключи. Первый ключ nepsoro канала выполнен на первом и втором транзисторах 1 — 1, 1-2 по схеме токового переключателя, змиттерном резисторе 1 — 3 и двух коллекторных резисторах 1 — 4, 1-5, Первый ключ второго канала выполнен на первом и втором транзисторах 2-1, 2 — 2,,, Я2„„1798898 А1 шение быстродействия и стабильности выходного напряжения при перемен ной нагрузке. В ыходной формирователь им пул ьсов содержит первый и второй каналы формирования верхнего и нижнего уровней, каждый из которых включает первый ключ, выполненный на двух транзисторах,и второй ключ, выполненный на диоде, основном транзисторе и четырех резисторах. Введение в схему конденсатора, двух вспомогательных транзисторов и двух дополнительных резисторов в каждый канал формирователя позволило ускорить рассасывание заряда, накопленного в базовой цепи основного транзистора, стабилизировать установившееся значение выходного напряжения.при колебаниях нагрузки. 1 ил, змиттерном резисторе 2-3 и двух коллекторных резисторах 2-4, 2-5.

Второй ключ первого канала содержит основной транзистор 3-1, первый и второй вспомогательные транзисторы 3 — 2, 3-3, диод 3 — 4, первый резистор 3-5, второй резистор 3-6 и дополнительный резистор-3-7, Второй ключ второго канала содержит основной транзистор 4-1, первый и второй вспомогательные транзисторы 4 — 2, 4 — 3. диод 4-4, первый и второй резисторы 4-5, 4-6 и дополнительный резистор 4-7, Между базами основных транзисторов вторых ключей включен конденсатор 5.

Базы первого и второго транзисторов

1-1, 1-2 первого ключа первого канала соединены соответственно с первым и вторым входами 6 — 1, 6 —.2 устройства, а базы второго и первого транзисторов 2 — 2, 2-1 первого ключа второго канала соединены соответстl

1798898

20

40

55 венно с третьим и четвертым входами 6-3, 6-4 устройства. Обьединенные эмиттеры первого и второго транзисторов 1 — 1,. 1 — 2 первого ключа первого канала через эмиттерный резистор 1-3 соединены с первой шиной 7 источника питания, к которой также подключеньгэмиттеры первого и второго вспомогательных транзисторов 4-2, 4-3 второго канала через дополнительный и второй резисторы 4-6, 4 — 7 соответственно и коллектор основного транзистора 4-1 второго ключа второго канала. Коллекторы первого и второго транзисторов 2-1, 2-2 первого ключа второго канала через коллекторные резисторы 2 — 4, 2 — 5 подключены также к первой шине 7 источника питания, Обьединенные эмиттеры первого и второго транзисторов 2 — 1, 2 — 2 первого ключа второго канала через эмиттерный резистор 2-3 соединены со второй шиной 8 источника питания, к которой также подключены эмиттеры первого и второго вспомогательных транзисторов 3-2,3 — 3 первого канала через дополнительный и второй резисторы 3-6, 3 — 7 соответственно и коллектор основного транзистора 3 — 1 второго ключа первого канала. Коллекторы первого и второго транзисторов 1 — 1, 1 — 2 первого ключа первого канала через коллекторные резисторы 1 — 4, 1 — 5 подключены также ко второй шине 8 источника питания.

База основного транзистора 3 — 1 второго ключа первого канала соединена с коллектором второго вспомогательного транзистора 3 — 3 первого канала и через обратно-включенный диод 3 — 4 первого канала .— с первым источником 9 опорного напряжения, База основного транзистора 4 — 1 второго ключа второго канала соединена с коллектором второго вспомогательного транзистора 4 — 3 второго канала и через обратно-включенный диод 4 — 4 второго канала — со вторым источником 10 опорного напряжения, Коллекторы первых вспомогательных транзисторов 3 — 2, 4 — 2 и эмиттеры основных транзисторов 3 — 1, 4 — 1 вторых ключей обоих каналов подключены к выходной шине 11. Между базой и эмиттером основных транзисторов 3 — 1, 4-1 включены .первые резисторы 3-5, 4-5. Базы первых вспомогательных транзисторов 3 — 2, 4 — 2 обоих каналов соединены соответственно с коллекторами первых транзисторов 1 — 1, 21 первых ключей, базы вторых вспомогательных транзисторов 3 — 3, 4 — 3 обоих каналов подключены к коллекторам вторых транзисторов 1 — 2, 2 — 2 первых ключей.

Работает устройство следующим образом, Если на входе 6-2 напряжение логической "1" положительной полярности, на входе 6-4 напря>кение логической "1" отрицательной полярности, на входах 6-1 и 6-3 напряжения логического "0", напряжение на первом источнике 9 опорного напряжения 0 (напряжение верхнего уровня) положительной полярности, а на втором источнике 10 опорного напряжения UH (напряжение нижнего уровня), то транзисторы

1 — 2, 2-1 открыты, а транзисторы 1-1, 2-2 закрыты, что в свою очередь приводит к тому., что транзисторы 3 —.3, 3 — 1, 4 — 2 открыты, а транзисторы 4-3, 4-1, 3 — 2 закрыты. Ток коллектора открытого транзистора 3-3, задаваемый резистором 3 — 7, протекает через диод 3-4 к источнику 9 опорного напряжения верхнего уровня, создавая на его аноде и на базе транзистора 3-1 напря>кение, отличающееся от опорного напряжения верхнего уровня на величину падения на диоде.

Ток коллектора транзистора 4-2, задаваемый резистором 4-6, и ток нагрузки протекают через транзистор 3 — 1, при этом на его эмиттере, связанном с выходной шиной 11, будет напряжение меньше, чем на его базе, на величину падения напряжения на переходе база-эмиттер.

Таким образом напряжение на эмиттере транзистора 3-1 и выходной шине 11 равно:.0 = UB+ Од - 053, что при 0д U69 обеспечивает на выходной шине 11 U> < =

=U>. Ток, отдаваемый в,нагрузку, обеспечивается транзистором 3-1 и потребляется от второй шины 8 источника питания. При формировании плоской части выходного импульса транзистор 3-1 работает в режиме эмиттерного повторителя, т.к, диод 3-4 смещен в прямом направлении током транзистора 3 — 3 и к базе транзистора 3- 1 подключен источник опорного напря>кения.

При подаче на вход 6-1 логической "1" положительной полярности, на вход 6-3 логической "1" отрицательной полярности, а на входы 6 — 2, 6 — 4 — логических нулей транзисторы 3 — 3, 3-1 и 4-2 закрываются, а открываются транзисторы 4-3, 4-1, 3-2 и на выходной шине 11 формируется напряжение, равное 4.

При смене логических напряжений на входах устройства, например, при переходе от формирования U> к UH транзистор 3 — 3 закрывается, а транзистор 4-3 открывается.

Часть тока транзистора 4-3 через конденсатор 5 рассасывает заряд, накопленный в базовой цепи транзистора 3 — 1, ускоряя его закрытие, а часть поступает а базу транзистора 4-1, На этой стадии формирования выходного импульса диод 4 — 4 закрыт — 0H открывается при Ua><, близком к UH, в базу транзистора 4-1 поступает больший ток, 1798898 чем при формировании плоской части импульса. Процесс перехода от 0н к U> аналогичен, Формула изобретения

Выходной формирователь импульсов, содержащий первый и второй каналы формирования соответственно верхнего и нижнего уровней, каждый из которых включает первый ключ, выполненный на двух транзисторах по схеме токового переключателя, второй ключ, выполненный на диоде и основном транзисторе, между эмиттером и базой которого включен первый резистор, и первый вспомогательный транзистор с проводимостью, противоположной проводимости основного транзистора второго ключа данного канала, объединенные эмиттеры первого и второго транзисторов первого ключа первого и второго каналов через соответствующие эмиттерные резисторы соединены с первой и второй шинами источника питания соответственно, к которым через коллекторные резисторы подключены коллекторы транзисторов соответствующих первых ключей первого и второго каналов, базы которых соединены с первым, вторым, .третьим и четвертым входами устройства, проводимость транзисторов первого и второго ключей первого канала противоположна проводимости первого и второго ключей второго канала, первый и второй источники опорного напряжения соответственно верхнего и нижнего уровней и два вторых резистора вторых ключей каналов; о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и стабильности выходного напряжения при переменной нагрузке, введены конденсатор и в каждый из каналов второй вспомогательной транзистор с про5 водимостью, противоположной проводимости основного транзистора второго ключа данного канала, и дополнительный резистор, .причем эмиттеры первого и второго вспомогательных транзисторов обоих ка10 налов через второй и дополнительный резисторы подключены соответственно к второй и первой шинам источника питания, к которым подключены коллекторы основных транзисторов, базы первых вспомогатель15 ных транзисторов обоих каналов соединены соответственно с коллекторами первых транзисторов первых ключей, базы вторых вспомогательных транзисторов обоих каналов подключены к коллекторам вторых

20 транзисторов первых ключей, коллекторы первых вспомогательных транзисторов и змиттеры основных транзисторов вторых ключей обоих каналов подключены к выходной шине, база основного транзистора второ25 ro ключа первого канала соединена с коллектором второго вспомогательного транзистора первого канала и с анодом диода, катод которого соединен с первым источником опорного напряжения, база основного

30 транзистора второго ключа второго канала соединена с коллектором второго вспомогательного транзистора второго канала, с катодом диода., анод которого соединен с вторым источником опорного напряжения, 35 а конденсатор включен между базами основных транзисторов вторых ключей.

1798898

Редактор А. Бер

Заказ 778 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г: Ужгород, ул.Гагарина, 101

56Составитель Л, Сотникова

Техред М.Моргентал Корректор П. Гереши