Формирователь импульсов

 

фОЕСщбзиля

ВМЕт .;".. -! !;.:»:. -:-.АКАЯ тот1б: твко 446h

О НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 5089I9

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.07.74 (21) 2039159/26-21 с присоединением заявки Ке (23) Приоритет (51) М. Кл Н ОЗК 5/08

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ро делам изобретений

Опубликовано 30.03.76. Бюллетень ЛЪ 12 (53) УДК 621.374.24 (088.8) и цткрытнК

Дата опубликования описания 19.05.76 (72) Автор изобретения

М. С. Козлов (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и, вчастности, кимпульсным генераторам, используемым автономно, а также в составе устройств для измерения динамических параметров четырехполюсников, например, микросхем.

Известен формирователь импульсов, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через регулирующий резистор подключен к источнику опорного напряжения, неинвертирующий вход подключен к средней точке потенциометра, соединенного с источником питания, а выход подключен к базе ключевого транзистора, коллектор которого соединен с источником питания, а эмиттер соединен с точкой соединения нагрузки, подключенной к источнику верхнего уровня напряжения, а также с выходом двухтранзисторного каскада переключателя тока, вход которого соединен с выходом задающего генератора.

Недостатком такого формирователя является зависимость длительности выходного импульса от его амплитуды.

Цель изобретепия — повышение стабильности длительности и фронтов выходных импульсов.

Эта цель достигается за счет того, что в формирователь импульсов введен компенсируощий транзистор, база которого подключена к выходу операционного усилителя, коллектор— к его инвертирующему входу, а эмиттер— через резистор к источнику верхнего уровня напряжения.

На чертеже представлена электрическая функциональная схема формирователя импульсов.

Формирователь импульсов включает в себя источник опорного напряжения 1, соединен10 ный с инвертирующим входом операционного усилителя 2 через резистор 3; ключевой транзистор 4, нагрузку 5, источник верхнего уровня напряжения 6, двухтранзисторный каскад переключателя тока 7, и задающий генератор

15 8, образующие схему управления, компенсирующий транзистор 9, потенциометр 10, источники положительного 11 и отрицательного 12, 13 напряжений.

Работает устройство следующим образом.

Операционный усилитель 2, включенный по инвертирующей схеме, с помощью источника опорного напряжения 1 и регулирующего резистора 3 задает напряжение на базе ключе1-. вого транзистора 4. Задающий генератор 8, задающий частоту и длительность импульсного сигнала, вырабатывает управляющие сигналы, переключающие ток двухтранзисторного каскада переключателя тока схемы управления из одного плеча в другое.

508919

Для нормальной работы устройства необходимо выполнить условия (U — U,) )О, (1) где U„— напряжение на выходе источника верхнего уровня 6, U„— напряжение на выходе операционного усилителя 2.

При управляющем сигнале, большем U,ð, где Uaep — пороговое напряжение, при котором сигнал задающего генератора 8 переключает ток в переключателе тока 7, транзистор переключателя тока 7, соединенный коллектором с нагрузкой 5, заперт, На основании условия (I) заперт и ключевой транзистор 4, При этом на входе формируется верхний уровень импульса, т. е. вершина.

Возможность применить транзисторы с малыми обратными токами и довольно низкоомную нагрузку 5 позволяет с достаточной степенью точности считать, что напряжение верхнего уровня импульса выходного сигнала определяется значением выходного напряжения источника верхнего уровня 6, При управляющем сигнале, меньшем Uaep транзистор переключателя тока 7, соединенный коллектором с нагрузкой 5, открывается. На выходе формируется нижний уровень импульса, т. е. основание, при открытом ключевом транзисторе 4.

Чтобы исключить зависимость напряжения нижнего уровня импульса от величины амплитуды, в устройство введен компенсирующий транзистор 9.

При увеличении U„коллекторный ток компенсирующего транзистора 9 увеличивается.

Это приводит к уменьшению У„так как увеличивается ток, протекающий через резистор обратной связи операционного усилителя 2.

Уменьшение падения напряжения на промежутке база-эмиттер ключевого транзистора 4 за счет уменьшения тока эмиттера не приводит к увеличению напряжения нижнего уровня импульса, так как уменьшается за счет компенсирующего транзистора 9 на такую же величину.

Все рассуждения справедливы и для случая уменьшения. Таким образом, введение в устройство компенсирующего транзистора 9 позволяет осуществлять независимую регулировку уровней импульсного сигнала с высокой точностью.

Кроме того, применение в составе схемы управления токового переключателя 7 и ключевого транзистора 4 в виде ненасыщенного транзисторного каскада позволяет получить импульсы с крутыми передним и задним фронтами и длительностью, не зависящей от величины амплитуды.

Нетрудно заметить, что предлагаемое устройство можно применить в аппаратуре с автоматическим управлением уровнями импульсного сигнала. В этом случае в качестве источ15 ников опорного 1 и верхнего уровня 6 напряжения применяются цифроаналоговые преобразователи нижнего и верхнего уровней соответственно.

Такой формирователь импульсов может быть применен при точных физических экспериментах, а также при измерениях динамических параметров быстродействующих микросхем как в аппаратуре с ручным управлением, так и в автоматической аппаратуре.

Формула изобретени я

Формирователь импульсов, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход зО которого через регулирующий резистор подключен к источнику опорного напряжения, неинвертирующий вход подключен к средней точке потенциометра, соединенного с источником питания, а выход подключен к базе ключевого транзистора, коллектор которого соединен с источником питания, а эмиттер соединен с точкой соединения нагрузки, подключенной к источнику верхнего уровня напряжения, и с выходом двухтранзисторного каскада переключателя тока, вход которого соединен с выходом задающего генератора, отлич а ишийся тем, что, с целью повышения стабильности длительности и фронтов выходных импульсов, в него введен компенсирующий

45 транзистор, база которого подключена к выходу операционного усилителя, коллектор — к его инвертирующему входу, а эмиттер через резистор — к источнику верхнего уровня напряжений, Редактор Н. Коляда

Составитель В. Назарова

Техред Г. Андреева

Корректор О. Тюрина

Заказ 1034/18 Изд. № 1226 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2