Формирователь симметричных стробимпульсов регулируемой длительности

 

Bc<.; o.. :сэ э латей, н-. г--.:"-"-:<@Я б к е ;.:: Г.

<1И 746888

Союз Советских

Соцнапнстнческнх

Республнк

О Il А Н-И-Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 12.05.78(2I ) 2613932/18-21 с присоединением заявки М— (51)M. Кл.

Государственный комитет

Н 03 К 5/01 (23) Приоритет— по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень Ж 25

Дата опубликования описания 10.07,80 (53 ) УД К 62 1. 373. .68(088. 8) В. И. Старосельский и В. И. Суэтинов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Московский институт электронной техники (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИММЕТРИЧНЫХ СТРОБИМПУЛЬСОВ

РЕГУЛИРУЕМОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в широкоголосных стробоскопических осциллографах и измерителях мгновенных значений электрических величин.

Известны формирователи импульсов, 5 содержащие источники опорного и постоянного напряжения, формирователь, токостабилиэирующий и регулирующий транзисторы, нагрузку, диод, стабилитрон, резисторы 11 .

Укаэанные устройства имеют недостаточное быстродействие.

Известные формирователи симметрич- .. 1 5 ных стробимпульсов регулйрутот длительности, содержащие ограничивающие диоды, переключатель, резисторы, разделительные конденсаторы, источники напряжения смещения $2).

Указанные формирователи достаточно сложны и имеют малое быстродействие.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение быстродействия эа

2 счет уменьшения длительности фронтов сформированных стробимпульсов.

Для достижения указанной цели в формирователь симметричных стробимпульсов регулируемой длительности, содержащий ограничивающие диоды, переключатель, резисторы, разделительные конденсаторы, источники напряжения смещения, введен диод Ганна, подключенный ко входу формирователя, ограничивающие диоды включены между диодом Ганна и резисторами, которые соединены через переключатель Ь источниками напряжения смещения, а разделительные конденсаторы подключены к выходу формирователя.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема указанного формирователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу формирователя.

Предлагаемый формирователь содержит обостряющий диод 1 Ганнат два ограничивавающих диода 2 и 3 (например, диоды

Шоттки), анод одного из которых соединен с анодом диода 1 Ганна, а катод

3 7468 другого - катодом диода 1 Ганна; резисторы 4 и 5, включенные мейсду ограничивающими диодами 2 и 3 и ползунками сдвоенного переключателя 6, а также разделительные конденсаторы 7 и 8, через которые сформированные на резисто-. рах 4 и 5 стробимпульсы подаются на нагрузку (смеситель). В зависимости or положения переключателя . 6 на- ограничивающие>. диоды 2 и 3 через резисторы 10

4 и 5 подаются запирающие напряжения

+ Е4 или +Е источников смещения.

Устройство работает следующим образом. (На диод Ганна поступают симметрич- и ные биполярные импульсы запуска 0> (фиг. 2). Когда напряжение на диоде 1

Ганна достигает порогового значения 0 на катоде диода возбуждается домен сильного поля, причем ток в диоде скач 20 ком уменьшается на величину дХ (примерно вдвое). При этом напряжение на диоде возрастает на величину 2. дО = 1ATR». где R> выходное сопротивление источника импульсов запуска, На каждом из 25 электродов диода Ганна изменение напря« жения составляет д04 (Одна фиг. 2).

Через время Т, определяемое длиной диода Ганна < (Т= < )),где 0 " - ""

10 см/сек - скорость домена), домен 50 исчеэает на аноде, и напряженйе на ди-" оде 1 Ганна скачком уменьшается на величину 2 AUg. Длительность импульсов запуска выбирается такой, чтобы к этому моменту напряжение на диоде 1 Ганна в отсутствие домена было несколько мень" ше порогового значения 0, При этом второго домена на катоде диода 1 Ганна не образуется, и д0 = д 04 (0с. фиг. 2).

Напряжения смещения +Е, выбирают- 40 ся таким образом, чтобы при подключе. нии резисторов 4 и 5 к источникам напряжения «+ Е ограничивающие диоды 2 и 3 были открыты только в течение времени пролета домена Т в диоде 1 Ганна. 45

Если, например, =, на выходе формиU рователя образуются симметричные бипеиярные импульсы напряжения, форма

KI_#_"oðûõ близка к прямоугольной, амплитудл составляет hLL4, а длительность рав-50 на времени пролета домена Т от катода до анода (0 g на фиг. 2). Напряжение смещения + Е < выбирается таким об« разом, чтобы при подключении резисторов

4 и 5 к источникам напряжения + E 55 ограничивающие диоды 2 и 3 не отпирались при возбуждении домена сильного поля (Е ) -,, 4аО ).

8S . 4

При этом сигнал на выход попадает через барьерные емкости С диодов 2 и

3 и дифференцируется с постоянной времени Ч. =С (R + Р ) (пунктир на фиг. 2).

TBKHM образом, длительность сформированных импульсов регулируется переключателем 6.

Фронт выходных импульсов определяется временем формирования домена сильного поля и может составлять около 20 пс.

При использовании высокочастотного смесителя предлагаемая схема формирователя имеет следующие преимущества:

1. Ввиду сймметрии схемы отпадает необходимость в использовании симметрирующего трансформатора. При этом импульсы, сформированные обостряющим диодом, поступают на выход без искажений.

2. Фронты сформированных стробимпульсов определяются временем формирования домена сильного поля в диоде Ганна и могут состалвлять величину порядка

20 пс, т. е. примерно втрое лучше, причем при выполнении обостряющего диода в виде диода Ганна.

3. Число пассивных элементов в устройстве уменьшено более чем вдвое. Соответственно уменьшаются паразитные реактивности, затягивающие фронты сформированных стробимпульсов..

4. При выполнении ограничивающих диодов в виде- диодов Шоттки все элементы формирователя могут быть изготовлены по совместимой интегральной технологии.

При этом формирователь конструктив но может быть выполнен в виде интегральной полупроводниковой схемы на основе эпитаксиальной пленки арсенида галлия

rl -типа, выращенной на изолирующей подложке. Та же интегральная схема может содержать все элементы смесителя. При интегральном исполнении формирователя стробимпульсов и смесителя полоса пропускания стробпреобразователя расширяет; ся благодаря исключению параэитных реактивностей и уменьшению размеров устройства, Интегральное исполнение обеспечивает высокую идентичность барьерных емкостей ограничивающих диодов, а также высокую идентичность смесительных диодов. В конечном счете это приводит к повьпнению точности работы стробпреобразователя.

Таким образом, предлагаемый формирователь симметричных стробимпульсов регулируемой длительности обладает значительно большим быстродействием и в

5 746888 6 ссчетании с высокочастотным смесителем ных стробимпульсов, в него введен диод (напрлмер, двухдиодным) позволяет расши- Ганна, подключенный ко входу формироварить полосу пропускания стробпреобразо - теля, ограничивающие диоды включены вателя по крайней мере до 1 0 ГГц (т. е. между диодом Ганна и резисторами, ков 5-10 раз). торые соединены через переключатель с источниками напряжений смещения, а

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я разделительные конденсаторы подключены

Формирователь симметричных строб- к выходу формирователя. импульсов регулируемой длительности, Источники информации, оодержащий ограничивающие диоды, пере- 10 принятые во внимание при экспертизе ключатель, резисторы, разделительные . 1. Авторское свидетельство СССР конденсаторы, источники напряжения сме- 14 491202, кл. Н 03 К 5/02, щения, отличающийся тем, 05.10.73. что, с целью упрощения устройства и 2. Рябинин Ю. А. Стробоскопическое повышения быстродействия за счет умень-15 осциллографирование. М., "Сов. радио", шения длительности фронтов сформирован- 1972, с. 64-68 (прототип) °

Ixog

746888Vg

2 .I

Составитель В. Шагурин

Редактор Н. Акмедова Техред Я. Бирчак Корректор E. lann

Заказ 3973/51 Тираж 995 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4