Расширитель импульсов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ает. сеид-ву— (22) Заявлено 21.0777 (21) 2510330/18-21

<>687575

В

I с 4ЦЙ (51)М. Кл.

H 03 К 5/04 с присоединением заявки Nо

Государственный комитет

СССР оо деяам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621 374 . 395 (088. 8) Опубликовано 25,09.79. Бюллетень Й© 35

Дата опубликования описания 2809.79 (72) Авторы изобретеиия В.н. семенов, н.п. Булаткин, Б.A. Гусев и е.А. жмуров (71) Заявитель (54) РАСШИРИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах и си ст емах автоматики .

Из вестны расширит ели импульсов, использующие эффект накопления заряда в р-и переходах, содержащие насыщенный формирующий каскад с транзисторным ключом в качестве регулирующего сопротивления утечки и согласующий змиттерный повторитель (1) .

Выход змиттерного повторителя подключен через дифференцирующую цепочку к базе ключевого транзистора.

Такое устройство позволяет каждый приходящий импульс расширить на величину порядка 1-4 мкс. Однако оно не позволяет каждому входному импульсу производить постоянное приращение расширения независимо от частоты 20 следования и длительности иэ-за использования эффекта насыщения в р-Ilпереходе тран эи стор а .. известен формирователь импульсов, содержащий транзисторный каскад, управляемый входным сигналом, зарядный и разрядный резисторы, концентрацион-. ный электрохимический диод, выходной формирующий транзисторный каскад и источник питания (2). Анод концентра- 30 ционного электрохимического диода подключен к общей точке соединения базы выходного транзистора, зарядного и разрядного резисторов, а катод к общей шине источников питания. На выходе устройства образуется прямоугольный импульс, длительность которого равна сумме длительностей входного импульса и времени процесса рассасывания неосновных носителей в диоде. Это время пропорционально электрическому э аряду, протекающему через диод во время действия входного импульса. Таким образом, длительность выходного импульса пропорциональна длительности входного импульса и не пропорциональна частоте следования входных импульсов. Следует отметить, что такому устройству присущи все недостатки предыдущего устройства, так как принцип работы их общий и основан на свойстве материала расширять приходящие импульсы в насыщенном р-ипереходе. Устройство не позволяет расширять каждый приходящий импульс от единиц микросекунд до нескольких сотен микросекунд, а также давать каждому приходящему импульсу постОянное приращение расширения не-687575

35 зависимо от частоты следования и длительности входных импульсов.

Известен также расширитель импульсов, содержащий согласованную линию задержки с отводами, конденсаторы„ диодно-емкостные расширители с эмиттерными повторителями и разделительные резисторы (3). Входы эмиттерных повторителей подключены к отводам линии задержки, а конденсаторы соединены параллельно один с

„цругим и с нагрузкой через разделительные резисторы. В этом устройстве коэффициент передачи расширителя масс зависит от длительности входного импульса. Однако этот расширитель импульсов обладает вышеперечисленными недостатками устройств, использующи х э ффект н асыщени я р-и-перехода и получения расширения за счет медленного рассасывания неосновных носителей в материале диода.

Кроме того, использование в устройстве диодно-емкостного расширите ля, в котором величина заряда емкости зависит от частоты следования и длительности входных импульсов, приводит к зависимости длительнооти расширенных выходных импульсов также от частоты следования и длительности входных импульсов, то есть такая схема тоже не обеспечивает постоянного приращения расширения к длительности входного сигнала независимо от частоты следования и длительности последних. Так как в этой схеме основная величина расширения длительности импульсов получается эа счет того„ что постоянная времени цепи заряда емкости диодно-емкостного расширителя во много раз меньше постоянной времени цепи разряда, то, следовательно, величины приращения расширения длительности к входному сигналу будет зависеть от частоты следования их. . Известно большое количество расширителей импульсов, которые формируют импульсы постоянной длительности, независимо от длительности ,входных импульсов с малым временем восстановления или позволяют получать высокую линейность коэффициента расширения в широком диапазоне длительностей выходных импульсов (4) .

Однако, с помощью этих устройств невозможно получить расширение каждого приходящего импульса без пропуска, когда на вход устройства поступает нерегулярная последовательность импульсов, так как в качестве расширяющего элемента в основном используются р|лаксациоккые генератоны, которые обладают хотя и малым, но конечным временем восстановления.

Поэтому расширители импульсов, принцип работы которых основан на

65 спользовании релаксационных генерат оров, н е поз вол яют получат ь постоянное приращение расширения к длительности каждого входного сигнала независимо от частоты следования и длительности последних.

Наиболее близким к предлагаемому является расширитель импульсов, содержащий согласованные последовательно включенные и линии задержки, усилители (5). К положительным качествам этого устройства следует отнести, что оно расширяет каждый приходящий импульс беэ пропуска, причем величина расширения определяется длиной линии задержки.

Однако это устройство не позволяет каждому входному импульсу производить постоянное приращение расширения независимо от частоты следования и длительности его. Зависимость величины расширения от длительности входного сигнала определяется тем, что на вход линии задержки могут поступать импульсы различной длительности, в то время как полоса пропускания линии задержки постоянная.

Чем короче по длительности подается импульс на вход линии задержки, тем ока должна иметь более широкую полосу пропускания для неискаженной его передачи. Поэтому величина искажения, вносимая линией задержки, при подаче на ее вход импульсного сигнала, зависит от его длительности. Следовательно, чем короче по длительности подается сигнал-импульс на вход устройства, тем он будет иметь большую величину приращения расширения относительно входного сигнала.

Кроме того, величина расширения входных импульсов в этом устройстве также зависит от частоты следования их.

Целью изобретения является получение постоянного приращения расширения каждому приходящему импульсу независимо от частоты следования и длительности входных импульсов..

С этой целью в устройство, содержащее согласованные последовательно включенные п линий задержки, усилители, введены дифференцирующая цепь, диодный элемент ИЛИ, резисторы, диод, при этом вход устройства соединен через дифференцирующую цепь, подключенную к источнику питания, с базой транзисторов первого усилителя, а через последовательно соединенные диод и резистор с базой транзистора второго усилителя, причем коллектор транзистора первого усилителя подключен через резистор к общей шине и к входу и последовательно включенных согласованных линий задержки, отводы которых через диодный элемент

ИЛИ и резистор соединены с базой транзистора второго усилителя, подключенной через резистор к общей ши687575 не, а коллектор транзистора второго усилителя подключен через резистор к шине источника питания, эфиттер транзистора первого усилителя подключен к шине источника питания, а второго — к общей шине. 5

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства, на фиг.2приведены временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Устройство содержит согласованные последовательно включенные и линий задержки 1-1 — 1-п, усилители 2 и 3, дифференцирующую цепь, состоящую из конденсатора 4 и резистора 5, диодный элемент ИЛИ 6, резисторы

7-12 и диод 13 °

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при включении напряжения питания и отсутствии зондирующих импульсов на входе уст- 20 ройства усилители на транзисторах

2 и 3 практически не потребляют ток от источника питания, так как базы транзисторов имеют нулевой потенциал относительно эмиттеров. Поэто- 25 му устройство потребляет ток от источника питания только на время прохождения импульсного сигнала.

Первый приходящий зондирующий импульс на вход устройства (см.фиг.2а) 30 поступает на дифференцирующую цепь

4, 5 с выхода которой снимаемые дифференцированные разнополярные импульсы (см. фиг. 2б) воздействуют на базу транзистора 2. Транзистор 2 входного усилителя в исходном состоянии закрыт и имеет и-р-и проводимость. Поэтому на первый во времени отрицательный импульс, образованный от переднего фронта зондирующего

40 сигнала, усилитель не реагирует и еще больше закрывается. С приходом второго раэнополярного импульса положительной полярности, полученного от заднего фронта зондирующего сигнала, усилитель открывается, усиливает входной импульс и изменяет его полярность на противоположную (cM, фиг. 2в) . Следует отметить, что с выхода усилителя 2 снимаются импульсы нормированной длительности, длительность которых не зависит от длительности входных импульсов. С выхода усилителя 2 импульсы отрицательной полярности поступают на вход и последовательно соединенных линий 55 задержек, с отводов звеньев снимают задержанные импульсы, которые суммируются во времени на общей нагрузке 11 элемента ИЛИ (см. фиг. 2г).

Чтобы произвести качественное сум- 60 мирование без провала в длительности выходного импульса, следует подключать диоды элемента ИЛИ к таким отводам линии задержки, чтобы длительность минимального входного сигна а 5 была больше, чем задержка между соседними отв одами линии з адержк и .

Кроме того, зондирующие импульсы непосредственно поступают для суммирования во времени на нагрузку 11 элемента ИЛИ через диод 13 и второй ограничивающий резистор 10. Ограничивающие резисторы 9 и 10 необходимы для выравнивания амплитуд, поступающих на базу транзистора 3 оконечного усилителя. Так как входной сигнал поступает непосредственно на базу транзистора 3, в то время как расширенный импульс поступает с затуханием по амплитуде, полученный после прохождения его через линии задержки, то для качественного усиления обоих сигналов необходимо предварительно выравнять их амплитуды. С коллектора транзистора 3 получают расширенный выходной импульс, причем величина расширения определяется длиной линии задержки, Выходные расширенные импульсы подчиняются зависимости где (цуд„ вЂ” длительность входного им6 пульса;

tangy — величина задержки одной линии задержки;

n — количество последовательно соединенных линий задержки; . — величина длительности расширенного импульса с выхода устройства.

Так как длина линии задержки величина постоянная, то вышеприведенную формулу можно записать иначе

C так как П t><> =Ь (ирак

Чгде Ь u — постоянная величина приращения к длительности импульса.

В предлагаемом расширителе импульсов величина расширения зависит от длины линии задержки и может иметь величину от единиц до нескольких сотен микросекунд. формула изобретения

Расширитель импульсов, содержащий согласованные последовательно включенные п линий задержки, усилит .лн, отличающийся тем,,,о, с целью получения постоянного пi.:вращения расширения каждому приход>:.,:.ему импульсу независимо от частоты слелованвя и длительности входных и <,.пульсов, в него введены дифференцнрующая цепь, диодный элемент

687575

ixw

ЦЧИИПИ Зака" 5744/52 Тираж 1060 Подписное

Филиал ППГ! " Патент, г, . Ужгород, ул . Проектная, 4

ИЛИ резисторы диод, при этом Вход устройства соединен через днфференцирующую цепь,.подключенную к источнику питания, " базой транзисторов первого усилителя, а через последовательно соединенные диод и резистор с базой транзистора второго усилителя, причем коллектор транзистора первого усилителя подключен через резистор к общей шине и к входу и последовательно включенных согласованных линий задержки, отводы которых через диодный элемент ИЛИ и резистор соединены с базой транзистор второго усилителя, подключенной через резистор к общей шине, а коллектор транзистора второго усилителя

1 подключен через резистор к шине источника питания, эмиттер транзистора первого усилителя подключен к шине источника питания, а второго — к общей шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 265185, кл. Н 03 К 5/04, 04.03.68.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 337918, кл. Н 03 К 3/40, 16.11. 70.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 509989, кл. Н 03 К 5/04, 24.07.74.

4. Авторское свидетельство СССР

МФ 341152, кл. Н 03 К 5/04, 12..10.70.

5. Патент Англии 9 1095386, кл. Н 3 Ч, 20.12.67 (прототип).