Устройство сравнения импульсов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик („>649133

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл, (22) Заявлено 10. 10. 77 (21) 2530832/18-21

Н 03 К 5/20 присоединением заявки № (ЯЗ) Приоритет

Гасударственная комитет сссР ка делам изобретений н открытий

Опубликовано25.02.79.Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28. 02.79 (53) УДК 621.344.. 33 (088. 8) В. М. Писарев, А. 3. Гвишенко, Ю. Л. Безусяк и А. И. Лавриненко (72) Авторы изобретения

Киевский институт автоматики имени XXV съезда КПСС (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, а именно к устройствам для измерения амплитуд коротких импульсов наносекундной и пикосекундной длительности, и может быть использовано в различных следящих системах автоматики, в частности для стабилизации частоты генераторов.

Известно устройство для сравнения импульсов, содержащее пороговый элемент сравнения, выполненный на двух полупроводниковых ключах (1). Однако это устройство регистрирует только момент сравнения исследуемого импульса с опорным уровнем и не дает количественной оценки разности между амплитудами.

Целью изобретения является повышение точности сравнения путем количественной оценки амплитуд коротких импульсов.

Это достигается тем, что в устройстве для сравнения импульсов, содержащем пороговый элемент сравнения, выполненный на двух полупроводниковых ключах, введены два преобразователя амплитуда-ширина исследуемого и опорного сигналов,.выходы которых соединены соответственно с коллекторами и базами ключевых пороговых. элементов сравнения, причем преобразователь амплитуда-ширина выполнен на диодах с накоплением заряда с параллельно включенным ключевым элементом.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для сравнения импульсов содержит преобразователи 1 и 2 амплитудаширина соответственно исследуемого и опорного сигналов, каждый из которых выполнен на диодах 3, 4 с накоплением заряда, параллельно которым включен ключевой элемент на транзисторе 5 с резистором 6 в коллекторной и последовательно включенными резисторами 7, 8 в базовых цепях, причем диод 4 включен между эмнттером и базой транзистора 5, общая точка его анода и катода диода 3 соединена с базой транзистора 5, а общая точка резисторов 7 и

8 — с анодом диода 3 и входами 9 или 10 соответственно преобразователей и 2, погоровый элемент 11 сравнения — с ключами на транзисторах 12 и 13, базы которых через параллельные RC-цепочки подключены к выходам соответственно преобразователей

2 и 1. а коллекторы через последовательные

RC-цепочки — соответственно к выходам преобразователей 1 и 2, а выходы 14 и 15

649133

Формула изобретения

3 .элемента 11 соединены с коллекторами соответственно транзисторов 12, 13.

Импульсы, подаваемые на входы 9 и.10, должны быть синхронизированы во времени и иметь определенную ширину, так как диоды 3, 4 имеют наибольшую крутизну преобразования амплитуда-ширина в узком диапазоне.

Поскольку преобразователи l и 2 совершенно идентичны, рассмотрим работу преобразователя 1. В исходном состоянии импульса на входе 9 нет, транзистор 5 открыт, так как на базу подается напряжение отрицательного смещения через резисторы 7 и 8.

При поступлении положительного импульса на вход 9 диод 3 шунтирует резистор 8 и к .базе транзистора 5 прикладывается положительный импульс. Транзистор 5 закрывается и на выходе преобразователя 1 формируется передний фронт импульса. Одновременно через диод 4 "протекает прямой ток и накапливается заряд в его базе. После прекра!цения действия входного импульса транзистор

5 остается закрытым на время рассасывания заряда в базе диода 4.

После запирания диода 4 транзистор 5 резко открывается и на выходе преобразоватедя формируется задний фронт импульса.

Таким образом, ширина импульса на выходе преобразователя 1 зависит от величины амплитуды импульса на входе 9, определяющим время рассасывания заряда базе диода 4. зо

Аналогично на выходе преобразователя

2 формируется импульс, ширина которого пропорциональна амплитуде сигнала на входе 10. Импульсы с выходов поступают на элемент 11, причем импульс с выхода преобразователя 1 поступает на коллектор транзистора 12 как основной, а на базу транзистора 13 как запрещаюший. Импульс с выхода преобразователя 2 поступает на коллектор транзистора 13 как основной, а на базу транзистора 12 как запрещающий. Так 40 как транзисторы 12 и 13 не имеют питания по постоянному току, появление импульсов на выходах 14 и 15 элемента 11 возможно только в случае поступления на базу импульса более короткой длительности, чем длительность импульса на коллекторе соответствующего транзистора 12 или 13. Таким образом, если амплитуда исследуемого импульса на входе 9 больше амплитуды импульса опорного на входе 10, то ширина импульса на выходе преобразователя 1 больше, чем на выходе преобразователя 2, поэтому разностный по ширине импульс выделяется на выходе 1,4. Наоборот, амплитуда импульса на входе 9 меньше амплитуды импульса на входе 10, то импульс выделяется на выходе 15.

Если амплитуды импульсов на входах 9 и 10 равны, то на выходах 14 и 15 импульсы отсутствуют, так как на транзисторах

12 и 13 ширина основного импульса равна ширине запрешающего.

1. Устройство для сравнения импульсов, содержащее пороговый элемент сравнения, выполненный на двух полупроводниковых ключах, отличающееся тем, что, с целью повышения точности сравнения путем количественной оценки амплитуд коротких импульсов, в него введены два преобразователя амплитуда-ширина исследуемого и опорного сигналов, выходы которых соединены соответственно с коллекторами и базами ключевык пороговых элементов сравнения.

2. Устройство по п. l, отличающееся тем, что преобразователь амплитуда-ширина выполнен .на диодах с накоплением заряда с параллельно включенным ключевым элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 313292, кл. Н 03 К 5/20, 1969.

ПНИИПИ Заказ 57754

Тираж l059 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород ул. Проектная 4