Пороговое устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ р >790242

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к sBT. свнд-ву(22) Заявлено 10.02.75 (21) 2103453/18-21 (51)М. Кл.з с присоединением заявки №

Н 03 К 5/22

Государственный комитет

СССР по делам нюбретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 23.12.80. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 25,12,80 (53) УДК 621. 374. . 34 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. М. Ветров, A. С. Левчук и В. И. Шубин (71) заявители (54) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО

15

Изобретение относится к импульс ной технике, предназначено для регистрации импульсных сигналов, амплитуда которых превышает установленную величину (порог) и может быть испол ь зов ано, например, в приборах ядерной физики

Известны пороговые устройства> содержащие транзисторы и туннельные диоды. Эти устройства используются в качестве быстродействующих порого вых устройств (дискриминаторов ), формирующих импульсы для последующей обработки f1J и (21 .

Недостатками известных схем являются низкая чувствительность (более 1 В) и небольшой коэффициент перекрытия диапазона установки порогов срабатыванйя, который определяется как отношение граничных пороговых значений и не превышает величины

15-20. Кроме того, амплитуда сигнала на выходе у подобных устройств зависит от величины приложенного сигнала, превышающего порог срабатывания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пороговое устройство, которое также цепи коллектора и последовательно включенными туннельным диодом и источником смещения в цепи эмиттера P), Недостатками этого устройства являются узкий диапазон регулирования порогов срабатывания, изменение величины выходного сигнала н четкости дискриминирования при установке различных порогов. Четкость дискриминирования определяется как отношеь0 ние —, где аО - напряжение npeUïîp вышения порога, при котором происходит срабатываниеl а Опор -напряжение порога срабатывания. Изменение четкости дискриминирования при изменении величины порога срабатывания приводит, например, к тому, что в зависимости от устанавливаемого порога изменяется число регистрируемых импульсов напряжения, превысивших порог (т.е. изменяется, например, скорость счета при регистрации нейтронного потока).

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования порогов срабаты вания и стабилизации. амплитуды выходного сигнала.

Поставленная цель достигается и 0 п000гове устройство, со790242 держащее транзистор с резистором в цепи коллектора и последовательно включенными туннельным диодом li источником смещения в цепи эмиттера: введен переменный резистор, включенный последовательно с туннельным диодом. Для стабилизации амплитуды выходного сигнала параллельно туннельному диоду включен полупроводниковый диод.

Стабилизация амплитуды достигается тем, что алгебраическая сумма кру- 0 тизны вольт-амперных характеристик туннельного и полупроводникового выпрямительного диода на участке вольтамперной характеристики туннельного диода с отрицательным сопротивлением f$ выбрана близкой к нулю.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема порогового устройства, на фиг. 2 .- вольт-ампер" ная характеристика. 20

Пороговое устройство содержит транзистор 1 с резистором 2, с которого снимается выходной сигнал. Эмиттер транзистора 1 соединен с туннельным диодом 3, параллельно которому 25 в прямой полярности подключен полупроводниковый диод 4. Последовательно с диодами 3 и 4 включены переменный резистор 5 и источник 6 смещения. Резистор 7, показанный на фиг. 1 пунктиром, служащий для .подачи напряжения смещения в цепь базы транзистора 1, может быть включен самостоятельно или может быть выходным сопротивлением источника сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Порог срабатывания устройства устанавливается при помощи переменного резистора 5, который является наг- 40 рузкой для параллельно соединенных туннельнсго диода 3 и полупроводникового диода 4, причем величина сопротивления резистора 5 при всех значениях устанавливаемых порогов выби- 4 рается большей, чем сопротивление резистора, включенного в цепь базы, обозначенного пунктиром. При небольшом (десяти милливольт) пороге срабатывания U„>> линия 8 нагрузки, показанная на фиг. 2, пересекает суммарную вольт-амперную характеристику

9 перехода база-эмиттер транзистора

1 и диодов 3 и 4, на восходящем участке в точке 4 вблизи пиковой точки

3, . При поступлении входного наГЬ©< пряжения U „(О„ р + ЬU) линия 8 нагрузки перемещается вправо по оси абсцисс на величину U„< БО и пересекает вольт-амперную характеристику 9 в точке 3„„„, т.е. ток через парал- 40 лельно соединенные диоды 3 и 4 в цепи эмиттера транзистора 1 скачком изменится на.величину a3 . Выходной сигнал в виде перепада напряжения снимается с нагрузочного резистора 2. А

После прекращения действия входного сигнала схема возвращается в исходное состояние.

При установке большого (несколько вольт) порога срабатывания U ëèíèÿ

10 (по|<азанная пунктиром на фйг.2) нагрузки пересекает вольт-амперную характеристику 9 в точке 3» . При поступлении входного сигнала U „ =(U „1 .

<6U ) линия 10 перемещается вправо по оси абсцисс на величину U„ »+ д0» и пересекает вольт-амперную характеристику 9 s точке 3 ...; .Иэ фиг.2 видно, что ток через диоды 3 и 4 в эмиттерной цепи транзистора изменяется на величину b. 32, причем а3 = 3(, т.е. величины перепадов напряжения, снимаемых с резистора 2 одинаковы при различных порогах срабатывания.

Иэ фиг. 2 видно, что пороги срабатывания U„o и U это напряжения, соответствующие величинам напряжения между точкой U и точками пересечения линий нагру™зок 8 и 10 с осью абсцисс, когда линии нагрузок проходят через пиковую точку7<„< вольтамперной характеристики 9, а Л0„ и л О» -напряжения превышения порога, при которых происходит надежное срабатывание. Расширение диапазона установки порогов осуществляется эа счет изменения угла наклона линии нагрузки при изменении величины резистора 5, причем при изменении порогов срабатывания изменяется и величина h U . При увеличении порога величина AU становится больше, так как угол наклона линии нагрузки к оси абсцисс становится меньше, при д 0 этом отношение в диапазоне пор установки порогов остается примерно постоянным (с точностью в несколько процентов), т.е. четкость дискриминировання при расширении диапазона установки порогов стабилизируется.

Подключени е полу проводни ко во го диода 4 параллельно туннельному диоду 3 обеспечивает получение на вольт амперной характеристике 9 полого участка, параллельного оси абсцисс.

Это обуславливает постоянство амплитуды выходного сигнала в широком диапазоне регулирования порогов.

Формула изобретения

1. Пороговое устройство, содержащее транзистор с резистором в цепи коллектора и последовательно включенными туннельным диодом и источником смещения в цепи эмиттера, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования порогов срабатывания, введен переменный резистор, включенный последовательно с туннельным диодом.

790242

Ф С

Ю,В

Фй й.8 Составитель Э. Сапежко

Редактор Г. Волкова Тех е Е Гаврилешко Ко екто О. Б ак

Заказ 90 63

Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская нао. . 4 5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации амплитуды выходного сигнала, параллельно туннельному диоду включен полупроводниковый диод,.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Патент COLA У 3280338, кл. 307-88у5, 1961.

° 2. Авторское свидетельство СССР

В 337926, кл. Н 03 К 5/20, 1977 °

3. Е1ectronf cs, Ч 3-3, Ю 34-35, 1960, р. 60 (прототип).