Устройство для параметрического усиления импульсных сигналов
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2И875
Союз советских
Социалистических
Республик
gw4I
Зависимое от авт. свидетельства №
Ел. 42m, 14
21а4, 36/04
Заявлено 04.11.1966 (№ 1053982/26-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано ЗО.Х.1968. Бюллетень ¹ 34
Дата опубликования описания 10.III.19á9
УДК С 061
Н 031<
УДК 681.142.07: 621.375. .018.756 (088.8) Номитет по делам изобретений и открытий пои Совете Министров
СССР
Автор изобретения
Е. А. Яновский
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ IIAPAiAETPÈ LIÃÑÊOÃO УСИЛЕНИЯ
ИМПУЛЬСНЬ!Х СИГНАЛОВ
Известны параметронные устройства, использующие двухтактное включение параметронных ячеек и диода для направленной передачи сигнала.
Предложенное устройство отличается тем, что в нем каждая четная группа диодов с нелинейно изменяющейся емкостью соединена первыми выходами вместе и подключена к одному из зажимов источника питания, а вторыми выходами подключена через последовательно соединенные индуктивность и разделительный диод ко вторым входам предыдущей и последующей нечетной группы диодов с нелинейной изменяющейся *емкостью, первые выходы которых соединены вместе и подключены к другому зажиму источчика питания.
Это повышает быстродейс1вие работы параметронного устройства.
На фиг. 1 дана схема одной параметронной ячейки; на фиг. 2 — схема предлагаемого параметронного усилителя; на фиг. 3 временная диаграмма сигналов накачки; на фиг. 4— динамическая запоминающая линия задержки.
Схема усилителя состоит»з последовательного ряда одинаковых ячеек, в состав каждой из которых входит постоянная индуктивность
L4 и переменные емкости С4 и С . Схема каждой изменяющейся от напряжения емкости
С, и С состоит из двух полупроводниковых диодов (варикапов) Д<, Д. и Лз, Д4 Диоды включены таким образом, что подача на них от устройства питания импульсных противополярных сигналов одинаковой амплитуды не влияет на величину потенциалов в точках 1 и
2, а величина емкостей С4 и С> пр» этом изменяется. Импульсы от источника питания подаются таким образом, что когда емкость С4 увеличивается, емкость С. уменьшается, и наоборот. Схема питания двухтактная, изменение емкости Ст и С во времени для случая прямоугольных сигналов накачки показано на фиг. 3 (форма сигналов накачки не обязательно прямоугольна, она может быть иной).
Предлагаемы» параметрический усилитель работает следующим образом (см. фиг. 2).
Усиливаемый сигнал поступает на вход усилителя через индуктивность L>» диод Д.- и заряжает емкость Сз до некоторого напряжения
20 L 4. В период зарядки емкость С, имеет большую величину, а емкость С4 малую. По окончании процесса зарядки емкость С4 скачком увеличивается, а емкость C4 — уменьшается, в результате чего напряжение на ней возра25 стает до некоторого значения U . После этого начинается »роцесс разрядки емкости Сз через индуктивность L, и диод Д6 на емкость
С, Ввиду значительной величины емкости С4 напряжение на ней в процессе зарядки невеЗо лико. Поэтому заряд, поступающий с емкости
211875
Сз на емкость С1, не передается на следующий усилительный элемент, так как переходный импульсный диод Д-, имеет определенный порог отпирания. Диод Д; после скачка напряжения на емкости С закрывается и не пропускает сигнал на вход усилигеля (или, в общем случае, на предыдущую усилительную ячейку). Таким образом осуществляетсл развязка входа и выхода каждого усилительного каскада (ячейки) и обеспечивается однонаправленная передача усиливаемых сигналов. Когда емкость Сз полностью разрядится на емкость
С, происходит новый параметрический скачок (емкости С и C„.- уменьшаются, емкости
С и С6 возрастают), и начинается новый цикл передачи заряда с емкости С1 на емкость С,, При этом емкость Сз снова подготовлена для приема следующего сигнала.
Максимальная частота следования входных сигналов равна частоте накачки. Однако важной отличительной особенностью предлагаемой схемы является то, что она в равной мере пригодна для усиления непрерывных синусоидальных, радиоимпульсных и одиночных импульсных сигналов. Это значительно расширяет область применения импульсного параметрического усилителя, так как предлагаемая схема позволяет усиливать и передавать любые группы (порции) дискретной информации.
Схема импульсного параметрического усилителя может быть модифицирована за счет подключения в точках 3, 4, 5 и б дополнительных импульсных диодов Д8, Д, Д о и Д„(на фиг. 2 показано пунктиром). Назначение этих диодов — нейтрализовать небольшие отрицательные заряды на емкостях Сз, С1, С;, и С6, которые появляются на них в процессе передачи сигналов на следующий каскад. Подключение вспомогательных диодов несколько усложняет рабочую схему, однако в ряде случаев такое усложнение оправдано, гак как оно приводит к повышению коэффициента усиления.
Предлагаемая цепная схема параметрического импульсного усилителя может быть применена и для усиления сигналов отрицательной полярности, что достигается за счет переключения концов используемых в схеме импульсных диодов.
В режиме насыщения импульсный усилитель может быть применен в различных вычислительных устройствах в качестве сдвигающего регистра, а его схема может быть использована как основа для построения логических схем дискретной автоматики и вычислительной техники.
Цепная схема импульсного усилителя может быть зациклена за счет подключения выхода усилителя на его вход с соблюдением условий тактировки. Питание схемы двухтактное, поэтому. зацикленная схема всегда содержит четное число усилительных элементов. В таком виде эта схема может быть применена в вычислительной технике в качестве динамической запоминающей линии задержки с двумя усилительными звеньями на один бит информации (см. фиг. 4). Причем считывание информации может быть произведено с любого элемента динамической линии задержки.
Таким образом, предлагаемая схема импульсного параметрического усилителя может быть использована в различных устройствах вычислительной техники, автоматики и радиоэлектроники.
Предмет изобретения
Устройство для параметрического усиления импульсных сигналов, содержащее группы диодов с нелинейно изменяющейся емкостью, включенных параллельно, постоянные индуктивности и разделительные диоды, отличпюи4ееся тем, что, с целью повышечия быстродействия работы устройства., в нем каждая четная группа диодов с нелинейно изменяющейся емкостью соединена первыми выходами вместе и подключена к одному из зажимов источника питания, а вторыми выходами подключена через последовательно соединенные индуктивность и разделительный диод ко вторым входам предыдущей и последующей нечетной группы диодов с нелинейно изменяющейся емкостью, первые выходы которых соединены вместе и подключены к другому зажиму источника питан sr.
ЧЬг.2
C,„у
@uz.З
Риг.
Зориса папин (Ырпс)
Составитель А. A. Плащин
Редактор Л. А. Утехина Техред Л, Я. Левина Корректор Н. И. Харламова
Заказ 231/1 Тираж 530 Подписное
Цг1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
