Стробоскопический преобразователь однократных импульсных сигналов с электрической регулировкой шага считывания

 

1 с

i

I

1

8. И. Старосельский, В. И. Суэтинов и А. Т-.,Козлов

1-..

/ ( (72) Авторы изобретеиия (71) Заявитель

Московский институт электронной техник (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОДНОКРАТНЫХ

ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ С ЭЛЕКТРИЧ"СКОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ

ШАГА СЧИТЫВАНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано 8 стробоскопических из-мерителях мгновенных значений электрических сигналов и осциллографах.

Наиболее близким по техническои сущности является стробоскопический преобразователь однократных импульсных сигналов с электрической регу- лировкой шага считывания, содержащий линию передачи импульсных сигналов, вход которой соединен с шиной исследуемого сигнала, а отводы— с сигнальными входами смесителей, управляющие входы которых подключены к выходам генераторов стробимпульсов, входами связанных с выходами пороговых блоков, входы которых соединены с выходом генератора линейно нарастающего напряже- щ ния (1 j.

Недостатками этого устройства являются низкие разрешающая способность и стабильность.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и стабильности.

Эта цель достигается тем, что стробоскопический :преобразователь однократных импульсных сигналов с электрической регулировкой шага счи» тывания, содержащий линию передачи им-. пульсных сигналов, вход которой соединен с шиной исследуемого сигнала, а отводы — с сигнальными входами смесителей, снабжен генератором импульсов тактовой частоты и сдвиговым регистром с блоком задержки на период тактовой частоты и формирователем одиночных стробимпульсов в каждом разряде, причем вход первого разряда сдвигового регистра подключен к выходу генератора импульсов тактовой частоты, а выходы формирователей одиночных стробимпульсов каждого разряда - к выходам разрядов и последовательно, начиная с первого разряда - к управляющим

3 93816 входам смесителей, сигнальные входы которых евязаны с отводами линии передачи в той же последовательнос ти, начиная с отвода, ближайщего к входу линии передачи импульсных сигналов.

Каждый разряд сдвигового регистра снабжен блоком задержки, выполненным на входном и оконечном нормально открытых полевых транзисторах с затвором Шоттки с нелинейными нагрузками в виде нормально открытых полевых транзисторов с затвором Шоттки, содержащем входной и промежуточный разделительные конденсаторы, и формироввтелем одиночных стробимпульсов, выполненным на двух нормально открытых полевых транзисторах с затвором

Шоттки с общей нелинейной нагрузкой в виде нормально открытого полевого транзистора с затвором Шоттки, содержащем разделительный конденсатор, резистор смещения и ключевой диод причем в блоке задержки первый вывод входного разделительного конденсатора соединен с входом разряда, а второй вывод с затвором входного транзистора, исток которого подключен к истоку выходного транзистора и шине напряжения питания, сток через нелинейную нагрузку — к общей шине и через промежуточный разделительный конденсатор - к затвору выходного транзистора, сток которого связан через нелинейную нагрузку

35 с общей шиной и непосредственно -с управляющим выходом разряда, а в формирователе одиночных стробимпульсов первый вывод разделительного конденсатора соединен с входом разряда, а второй вывод — с затвором первого транзистора, исток которого подключен к истоку второго транзистора и общей шине, а сток через нелинейную нагрузку - к шине напояжения пи15 тания и непосоедственно — к выходу оазояда и стоку второго транзистора, затвор которого связан с резистором смещения и катодом ключевого диода, анод которого соединен с управляющим

50 выходом разряда, причем вход каждого разряда, начи ая с второго. подключен к упоавляюшему выходу поедыдущего оазояда.

На фиг. 1 поедставлена стоуктурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема разряда сдвигового регистра.

0 ф

Устройство {фиг. 1) состоит из генератора 1 импульсов тактовой частоты, сдвигового регистра 2, смесителей 3 и линии 4 передачи импульсных сигналов, время распространения сигнала между соседними отводами которой, устанавливаемое расстоянием между отводами, равно периоду тактовой частоты. Разряд сдвигового регистра фиг. 2) состоит иэ блока 5 задержки,включающего входной и оконечный нормально открытые полевые транзисторы 6 и 7 с затвором Шоттки, нелинейные нагрузки в видв нормально открытых полевых транзисторов 8 и 9 с затвором Шоттки, входной и промежуточный разделительные конденсатоты 10 и 11 и формирователя 12 одиночных стробимпульсов, включающего первый и второй нормально открытые полевые транзисторы 13 и 14 с затвором Шоттки, нелинейную нагрузку в виде нормально открытого полевого транзистора 15 с затвором Шоттки, разделительный конденсатор 16, рези-. стор 17 смещения и ключевой диод 18.

Устройство работает следующим об- . разом.

В исходном состоянии на разрядных выходах сдвигового регистра 2 установлены уровни, соответствующие логическому "0, В первый разряд сдвигового регистра 2 записана логическая "1", сдвиг которой в последующие разряды после начатой работы осуществляется с тактовой частотой

F импульсами генератора 1. Одновременно с этой же частотой, но с вре-. менным сдвигом h,t происходит поразрядное считывание информации на разрядных выходах сдвигового регистра 2.

Таким образом, с каждого разрядного выхода в течении времени b t на управляющие входы смесителей 3 поступают логические уровни, соответствующие логической "1". Разность уровней логического "0".и логической "1" составляет амплитуду стробимпульса, а время b,t - длительность стробимпульса. Шаг считывания определяется

1 разностью времени Т --- задерж1 ки между стробимпульсами на соседних разрядных выходах сдвигового регистра 2 и времени Т задержки распространения исследуемогр сигнала в линии 4 передачи импульсных сигналов между соседними отводами.

93816

Разряд сдвигового регистра работает следующим обоазом.

Тоанзистооы 6 и 7 блока 5 залеожки, включенные по схеме с "плавающим эатвообм" в исхолном состоя5 нии откоыты.

Пои поступлении на оазлелительные конленсатооы 10 и 11 пеовых положительных перепадов напояжения пеоехолы Шоттки, обоазованные затвооами 1о тоанзистооов 6 и 7у смешаются в прямом направлении и пропускают ток, заряжающий разделительные конденсаторы 10 и 11.

При этом логическое состояние транзисторов 6 и 7 не изменяется.Отрицательные перепады напряжения, поступающие на резделительные конденсаторы 10 и 11, запирают транзисторы

6 и 7 и изменяют их логическое состо- go яние, Повторные положительйые перепады напряжения также изменяют логическое состояние этих транзисторов.

Блок 5 осуществляет задержку импуль,сов на период тактовой частоты. В ис-25 ходном состоянии транзистор 13 форми-. рователя 12 одиночных стробимпульсов открыт, а транзистор 14 закрыт.

При поступлении первого отрицательного фронта на затвор транзистора 13 он запярается и на разрядном выходе формируется положительный фронт стробимпульсов. При поступлении первого положительного фронта на анод ключе" вого диода 18 транзистор 14 открывается и на разрядном выходе формируется срез стробимпульса, при этом происходит заряд емкости затвор-канал транзистора 14 через открытый диод 18, вследствие чего транзистор 4О

14 остается открытым и запрещает формирование на разрядном выходе повторных стробимпульсов. Время разряда ем" кости затвор-канал транзистора 14 через резистор 17 больше длительности стробимпульса.

Предлагаемое устройство позвбляет повысить разрешающую способность и стабильность работы. Разрешающая способность устройства с транзисторными смесителями и регистром, выполненным на основе арсенид-галлиевой технологии, составляет около 100 пс (максимальная тактовая частота работы регистра достигает 5 Гц, а:.дли55 тельность стробимпульсов - порядка

40-50 пс).

Устройство позволяет повысить точность регулировки шага считывания, 0 6 так как тактовая частота, изменением которой осуществляется регулировка, может быть задана с высокой точностью внешним генератором и не зависит от дрейфа электрических параметров преобразователя.

Формула изобретения

g Ñòðîáîñêoïè÷åñêéé преобразователь однократных импульсных сигналов с электрической регулировкой шага счи тывания, содержащий линию передачи импульсных сигналов, вход которой соединен с шиной исследуемого сигнала, а отводы - с сигнальными входами смесителей, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и стабильности работы, он снабжен генератором импульсов тактовой частоты и сдвиговым регистром с блоком задержки на период тактовой частоты и формирователем одиночных стробимпульсов в каждом разряде, причем вход первого разряда сдвигового регистра подключен к выходу генератора импульсов тактовой частоты, а выходы формирователей оди1 ночных стробимпульсов каждого разряда — к выходам разрядов и последова,тель,- о, начиная с первого разряда, к управляющим входам смесителей, сигнальные входы которых связаны с отводами линии передачи в той же последовательности, начиная с отвода, ближайшего к входу линии передачи импульсных сигналов.

2. Преобразователь по п. 1. о т л и ч а ю ш и и с я тем, что каждый разряд сдвигового регистра снабжен блоком задержки, выполненным на входном и оконечном нормально открытых полевых транзисторах с затвором Шоттки с нелинейными нагрузками в виде нормально открытых полевых транзисторов с затвором Шоттки, содержащей входной и промежуточный разделительные конденсаторы, и формирователем одиночных стробимпульсов, выполненным на двух нормально открытых полевых транзисторах с затвором

Шоттки с общей нелинейной нагрузкой

s виде нормально открытого полевого транзистора с затвором Шоттки, содержащем разделительный конденсатор, резистор смещения и ключевой диод, причем в блоке задержки первый вывод входного разделительного конден9381 гг сатора соединен с входом разряда,а второй вывод - с затвором входного транзистора, исток которого подключен к истоку выходного транзистора и шине напряжения питания, сток через нелинейную нагрузку - к общей шине и через промежуточный разделительный конденсатор - к затвору выходного транзистора, сток которого связан через нелинейную нагрузку с об- 1О щей шиной и непосредственно - с управляющим выходом разряда, а в формирователе одиночных стробимпульсов первый вывод разделительного конденсатора соединен с входом разряда, а 1s второй вывод - с затвором первоготранзистора, исток которого подключен к истоку второго транзистора и общей

60 8 шине, а сток через нелинейную наг1 рузку — к шине напряжения питания и непооредственно - к выходу разряда и стоку второго транзистора, заТвор которого связан с резистором смещения и катодом ключевого диода, анод которого соединен с управляющим выходом разряда, причем вход каждого разряда, начиная с второго, подключен к управляющему выходу предыдущего разряда.

Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Денисов А. Ф, Найденов А.И.

Дискретный способ преобразования спектра однократных сигналов.-"Радиоэлектроника". Каунас, 1966, с. 128-138 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 4452/67

Тираж 717 Подписное

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