Патент ссср 416852

 

ОП ИСА

ИЗОБРЕТ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИД

Зависимое от «вт. Свидетельств

М. Кл. 11 03k 6 02

Заявлено 07.1.1972 (¹ 1736451 26-9) с присоединением заявки . Й

Приоритет

Государственный комитет

Сонета Министров СССР ео девам изооретений и открытий

УДК 621.375.018.756 (088.8) Опубликовано 25.11.1974. Бюллетень X 7

Дата опубликования описан: я 24Х!.1974.

Автор изобретен1»

Заявитель

ШИРОКОПОЛОС11Ь! 14 УСИЛ !4ТЕЛ Ь ОДНОГ1ОЛЯ РИЫХ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение on-осится к импульсным усилителям и может быть использовано, например, в анализаторах энергетического спектра, в устройствах для регистрации космических излучений с пропорциональными или сцин- 5 тиллчциоццыми счетчиками, импульсных осциллографах, устройствах радио- и телеметрии при работе с фоном сильных помех и других устройствах с повышенными требованиями к качеству фиксирования начального уров- 10 ня импульсных сигналов.

Известны усилители однополярных импульсов, содержащие усилитель и включенну.о между входом и выходом усилителя цепь отрицательной обратной связи по постоянному 15 току, постоянная времени которой многократно превышает длительность одиночного импульсного сигнала.

Однако в известных широкополосных усилителях однополярных импульсов имеют ме- 20 сто флюктуирующие сползания рабочей точки в усилительных каскадах, изменения их режима и коэффициента усиления при флюктуациях средней частоты следования импульсов; флюктуация начального уровня импульс- 25 ных сигналов, приводящая к ошибкам неопределенного знака при измерении амплитуд импу IbcoB п непостоянству динамическог J диапазона линейно воспроизводимых усилителем амплитуд, а также и то, что после рез- ЗО кого изменения средней частоты следования пмпульссв и после амплитудных перегрузок время восстановления нормального, режима может многократно превышать длительность одиночного и пульсцого сигнала, что вызывает ошибку прп измерении амплнзуд последующих сигналов.

Цель и обр"-re»»;-. — улучшение стабильнос! è поло;кения рабочих точек в усилительных каскадах и сокращение зремени восстановления начального уровня импульсных сигналов после амплитудно» перегрузки усилителя.

:- го достигается тем, что между выходом ус|лптеля и вход.:;! цепи отрицательной обратной связ) последовательно включен вентнльный элемент, причем полярность включения всцтпльпого элемента выбрана непроводящей для выход ых импульсных сигналов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого широкополосного усилителя однополярцых импульсов; на фиг. 2 — его возможная принцнпиальцая схема.

Широкополосный уси титель однополярных импульсов содсржпг усилитель 1, вентильный элемент 2 и цепь 3 огрпцательной обратной связи, вкл:очень!o между входом и выходом усилителя. Бецтпльный элемент 2 включен последовательно .,:ежду выходом усилителя 1 и вхо Io .. цепи 3 отрицательной обратной связи ..о постоянному току. Полярность включе3

416852 ния вептильпого элемента выбрана непроводхгцси дл I выходных импульсных сигналов.

Ус7 ройcIBQ раоотает следующим образом.

1.С7пряи(ение с выхода усилителя 1 постуяет .я вход Ве(THBB(inio элемента 2, который в паузах между си падями открыт и псредяс" "- o нагр-H(c:IHc па вход цепи 3 отрицатс.7ьно((сбря;пой связи по постоянному току. Чс сз цепь 3 обратной связи напряжение

1 !

7ОСТ Пает н я ВХсд уCHJIHTÎJI(7 1 H OCVII CCTB (HBT стяб;(.77(зяци.о по-.oH(åíèk! .рабочих точек в усили(с.7ь:(ых кяс(;ядах слежением за постоя((I:ol(состявля(ощей на выходе усилителя.

Пр((lloявлении на входе однополярных импульсов стабилизация режима осуществляется слежением за начальным уровнем иипульсных сип(а";QB ня выходе усилителя. Слежение за начальным уровнем осущес7вляется, вопервых, тем, что вептильный элемент зяпиРЯЕ7 СЯ КЯ>КЛЫМ ПОЯВЛЯ(10(ЦИМСЯ ВЫХОДНЫМ импульсом. При этом экзивалентное перезарялно". сопротивлени"- между выходом усилитсл. I и реактивными элементами;,епи отрица7слыпой обратной связи по посто пгному току nпри:сутствии сигнала сказывается увеличсццы.,l H" величину последовательно включенного обратного сопротивления вентильпого элсмс:(7 а. Лмплитуда флюктуациопного импульса, прелставл-Hoùåão собой сигнал, прошедший через цепь отрицательной обратной связи по псстояннo»iy току и искBkêåí!Iûé ею, при этом подавляется.

Во-в-(оры;, слеже Iiie за начальным уровнем осущес.в,(яется TCм, что предотвращается растягивяние фл(октуяцио.(ного импульса. Это дос. игается во"-,âðàùåïèåì вептильпого э чемента В открытое состояние после окончания каждого импульса kIH выходе усилителя, в результа I c чегс происходит автоматическое уменьшен "lc перезярядпого сопротивления между выходом 1силителя и реактивными элемснтят(и цспн От13пцяте.7ьноЙ ОсpBTI1011 сВязп по постоянному току. В резу,7ыате длительность спада «„,B,oêòói(HHo!(íoão импульса может быть значительно сокращена.

Одновременное подавление амплитуды и сокращение длительности флюктуационного

H vIl(У 71>СВ IIO3BO.7:!LT ПРЯКтиЧССКИ

ГЛИЯНИС О >IIOIIO,7×PÍÛÕ ИМПУЛЬСНЫ(ВЫХОДНЫХ сигналов на режим цепи отрицательной обратной связи по постоя(Иному току и осуществить след(ение зя постояннои составляющей на вь(ходе усилителя в паузах между сигналами. 1 якое же значение постоянной составляющей име.7о оы мес-.о при неограниченном уменьliic»iiH частоты слелсвяния импульсов и, следовательно, опо тождественно совпадает с неискаженных(начальным уровнем импульсных сигналов.

Таким образом, отрицательная ооратная свлзь по постоянному току в предложенном усилителе стабилизирует начальный уровень импульсных сигналов, делая его практически

60 независимым как от изменения средней частоты следования импульсов, тяк и от частоты амплитудных перегрузок, причем время Восстановления нормального начального уровня значительно сокращено. За счет многократноI o сокращения времени восстановления ((а чальHîãî уровня импульснbix сигналов коэффициент заполнения сигналами по площади доводится почти до единицы без существенного сдвига положения рабочих точек усилительных. каскадов во время пауз.

На фиг. 2 приведен пример практического выполнения широкополосного усили7еля импульсных сигналов отрицательной полярности. Усилительные каскады выполнены на транзисторах 4 — 7, цепь отрицательной обратной связи по постоянному току образована резисторами 8 и 9 и (конденсатором 10.

Цепь отрицательной обратной связи по переменному току образована делителем из резисторов 11 и 12, резисторами 13 и 9 и конденсаторами 14 и 15.

Работа усилителя .рассматривается на чисто активную нагрузку. В паузах между входными сигналами вентильпый элемент 16 открыт и шунтирует базовую цепь транзистора

4 так, что,на выходе усилителя поддерживается постоянное напряжение 2 — 3 в. Каядый очередной импульс запирает на время своего действия вентильный элемент 16, цепь отрицательной обратной связи по постоянному току отключается от выхода усилителя и ток в базовой цепи транзистора 4 поддерживается постоянным за счет заряда, накопленного конденсатором 10. По окончании импульса вентильный элемент отпирается, включая цепь восстановления нормального заряда с ограничительным резистором 8.

Время восстановления нормального уровня нулевой линии и нормального усиления после 10- или 100-кратной амплитудной перегрузки не превышает 5 мксек. Самовозбуждение не возникает даже при 500-кратной глубине отрицательной обратной связи по I!epe»eiikioму току.

Предмет изобретения

Широкополосный усилитель однополярных импульсов, содержащий усилитель и включен,ную между входом и выходом усилителя цепь отрицательной обратной связи по постоянному току, отл и ч а ю щи й(ся тем, что, с целью улучшения стабильности положения рабочих точек в усилительных каскадах и сокращения времени восстановления начального уровня импульсных сигналов после амплитудной перегрузки усилителя, между выходом усилителя и входом цепи отрицательной обратной связи FBI(JIючен последовательно вентильный элемент, причем полярность включения вентильного элемента выбрана непроводящей для выходных импульсных сигналов.

4!6852

Составитель Г. Челеи

Редактор А. Батыгин

Техред Г. Васильева

Корректор М. Лейзерман

Заказ 1468/2 Изд. ¹ 503 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Л!инистров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

ТипограФия, пр. Сапунова, 2