Расширитель импульсов

 

(51) М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.08.77 (21) 2518876/18-21 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано 05.02.79.Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 10.02.79

Н 03 К 5/04

Гввуйаретввннвй нвинтвт

СССР вв двнвм нзабрвтвннй н вткрнтнй (53) УДК 621.374 (088.8) (72) Автор, изобретения

А. Г. Петрович (73) Заявитель (54) РАСШИРИТЕЛЪ ИМПУЛЪСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано, в частности, для быстрого преобразования коротких импульсов в прямоугольные большей длительности с амплитудой, равной максимальной амплитуде входных импульс ов.

Известны устройства для расширения коротких импульсов, содержащие входной дифференциальный усилитель, на один из входов которого подается расширяемый сигнал, а-на другой - сигнал обрат ной связи, заряжающий накопительный конденсатор до напряжения, равного входному напряжению jl). Выходной сигнал такого устройства следит за входным сигналом, пока не поступает внешний сигнал, переключающий схему в режим хранения. Однако известные расширители могут быть применены только для преобразования импульсов, имеющих вершину с малым спадом, либо импульсов с извест ным временным положением максимума.

Наиболее близок к предлагаемому расширитель импульсов, содержащий интегрирующую цепочку, вход которой соединен со входом расширителя, а выходс неинвертирующим входом операционного усилителя, к выходу которого через диод подключены одна из обкладок накопительного конденсатора, один вывод первого ключа и вход выходного усилителя, выход которого соединен с его инвертирующим входом и с, инвертирующим входом операционного усилителя, и генератор управляющих импульсов, выход которого подключен к входу управления первого «люча(23. !

Недостаток устройства — низкое быстродействие вследствие большого времени восстановления. Это обусловлено увеличением. времени переходных процессов, возникающих в момент запирания первого ключа, вследствие задержки сигнала в цепи обратной связи и включения в нее элемента с односторонней проводимостью.

646432

20

4$

Мель изобретения - повышение быст родействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в расширитель импульсов, содержащий интегрирующую цепочку, вход кото рой соединен со входом расширителя, а выход с неинвертирующим входом операционного усилителя, к выходу которого через диод подключены одна из

Обклвд ок, накопительного, конденсатора, один вывод первого ключа и вход выход ного усилителя, выход которого соединен с его инвертируюшим входом и с инвертирующим входом операционного усилителя, и генератор управляющих им пульсов, выход которого подключен ко входу управления первого ключа, введе ны источник напряжения, второй ключ, который включен между неинвертирующим входом операционного усилителя Й точкой соединения выхода источника на пряжения со вторым выводом первого ключа, и элемент задержки, который включен между выходам генератора управляющих импульсов и входом управления второго ключа.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого расширителя импульс ов.

Выход входного операционного уси лителя 1 через полупроводниковый диод

2 соединен с накопительным конденсатором 3, выходом первого ключа 4 и входом выходного усилителя 5. Выход последнего соединен с инвертирующим входом операционного усилителя. Вто» рвя Обкладка конденсатора 3 соединена с шиной нулевого потенциала. Вход расширителя через интегрирующую цепочку

6 с постоянной времени меньшей, чем длительность входных импульсов, соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 1 и выходом ключа

7, вход которого подсоединен к выходу источника напряжения 8. Управляющий вход ключа 7 через элемент задержки

9 и управляющий вход ключа 4 подключен к выходу генератора 10 управляю» щих импульсов. В качестве ключей 4 и

7 могут быть испопьзованй МОП-транзисторы, имеющие высокое быстродейс вие и малые утечки в закрытом состоянии.

Работает устройство следующим Обрв

1 зомэ В исхОднОм состоянии прн Отсутс Р»

ВИ И ПопожИТЕЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ HB BbIXO» де расширителя благодаря действию

00%ной отрицательной Обратной связи устанавливается потенциал, равный потенциалу, действующему на его входе.

Ключи 4 и 7 закрыты. С приходом на

:схему положительных импульсов конден свтор заряжается выходным током операционного усилителя 1. Напряжение, возрастающее на конденсаторе, подается на вход выходятo усилители 5, а с его выхода - нв инвертирующий вход операционного усилителя 1, обеспечивая точное отслеживание входного напряжения.

При уменьшении сигнала нв входе расширителя на выходе усилителя 1 возникает отрицательное напряжение, запирающее диод. Конденсатор начинает разряжаться через собственное сопротивление утечки, входное сопротивпение усилителя 5 и сопротивления закрытых ключа

4 и диода 2.

Работа генератора 10 управляющих импульсов синхронизируется входным сигналом .таким образом, что ключи 4 и 7 открываются с задержкой относительно входного сигнала, определяемой требуемой длительностью расширенного импульса. При открывании ключей 4 и

7 происходит быстрый разряд накопительного конденсатора, и на выходе расширителя за счет действия отрицательной обратной связи устанавливается напряжение, рваное напряжению на неинвертирующем входе операционного усилителя 1.

В момент закрывания ключа 4 напряжение на конденсаторе возрастает, в результате чего на выходе операционного усилителя возникает, отрицательное напряжение, запирающее диод. Благодаря элементу задержки 9 ключ 7 закрывается с задержкой относительно ключа

4. При этом напряжение на неинверти рующем входе операционного усилителя возрастает до исходного потенциала со скоростью, определяемой постоянной разряда конденсатора интегрирующей цепочки 6. Так как обычно генераторы коротких импульсов имеют низкий выходной индекс, а постоянная времени интег« рирующей цепочки мала, на входе расширитепя быстро восстанавливается ис ходное напряжение.

Источник напряжения 8 увеличивает ток разряда накопительного конденсата ра, а следовательно уменьшает его время разряда. B сoлnу чаeеe, если на вход расширителя подаются положительные им пульсы на некотором постоянном уровне, 646432

Составитель С. Иаценко

Редактор Б. Федотов Техред G. Андрейко Корректор А. Кравченко

Заказ 126/44 Тираж 1059 П одпис ное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вход ключа 4 может быть соединен с шиной нулевого потенциала, величина источника напряжения 8 должна быть выбрана меньшей, чем постоянное напряжение, подаваемое на неинвертирующий 5 вход операционного усилйтеля.

Повышение напряжения на выходе ин-. тегрирующей цепочки вызывает рост пг . тенциала на выходе операционного усилителя. Ранее закрытый диод открываеч» 10 ся, благодаря чему обеспечивается быст. рое восстановление исходного потенциала на выходе расширителя.

Таким образом, применение источника напряжения, . дополнительного ключа !3 на входе операционного усилителя, управляемого с задержкой относительно ключе разряда накопительного конденсатора, позволяет уменьшить время восстановления расширителя до величины, определяе 2о мой временем нарастания напряженияна гыходе интегрирующей цепочки.

Формула изобретения

Расширитель импульсов, содержащий интегрирующую цепочку, вход которой соединен со входом расширителя, а вь ход — с неицвертирующим входом оиерлционного усилителя, к выходу которого через диод подключены. одна из обклади накопительного конденсатора, один вь вод первого ключа и вход выходного усилителя, выход которого соединен с его инвертируюшим входом и с инвертирующим входом операционного усилителя, и генератор управляющих импульсов, выход которого подключен ко входу управления первого ключа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше ния быстродействия, в него введены источник напряжения, второй ключ, кот<л рый включен между неинвертируюшим. входом операционного усилителя и точкой соединения выхода источника напряжения со вторым выводом первого ключа, и элемент задержки, который включен между выходом генератора управляющих импульсов и входом управления второго ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.- Патент США М 3638045, 307-217, 1972.

2. Патент США l4 2767311, 250-27, 1966.