Радиоимпульсный кольцевой счетчик

 

Союз Советснмк

Социалистических республик

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнмтельмое к авт. спид-ву (22) Заявлено 17. 10. 80 (21) 2994580/18-21 (51)М. Кл.

Н 03 К 21/00

Н 03 К 23/00 с присоединением заявки йй (23) Приоритет

9кударствекный квинтет

CCCP ав аеаем нзебретеннй к еткрмтнй

Опубликовано 07. 11 . 82. Бюллетень М 41 (53) УДК621 ° 374..32(088.8) Дата опубликования опмсаммя 09 . 1 1 .82 (72) Авторы изобретения

В.А. Климентович, А.П. Леонтьев и А.Ю.„ Спирин

В;г1

,» у .Ф, ф.

И аъ

Ордена Ленина институт кибернетики АН У раинскоФРИКК4у ° 4

БР„ д,;-,, (7!) Заявитель (54 } РАДИОИИПУЛЬСНЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК

Изобретение относится к импульс-, ной технике и может быть использовано в вычислительной технике и дискретной автоматике.

Известен делитель частоты импульсной последовательности íà полупроводниковых приборах $1).

Недостатком известного устройства является ограниченное быстродействие, а воздействие больших перепадов температуры и давления, ионизирующего из лучения, приводят к нарушению их работоспособности.

Наиболее близким по технической сущности является радиоимпульсный кольцевой счетчик на миниатюрных СВЧ приборах типа клистрона.- минитронах, содержащий основные триггера на минитронах, предназначенные для записи поступивших сигналов и вспомогательные триггера на минитронах, представляющие схему переноса сигналов в следующий разряд. Передача сигналов от основных триггеров к вспомогательным и от вспомогательных к основным осуществляется с помощью невзаимных ферритовых циркуляторов. При записи сигналов и их переносе в следующий раз5 ряд на отражатели минитронов подаются модулирующие напряжения 2).

Недостатком йзвестного устройства

1о является ограниченное быстродействие, .так как значительная часть времени работы тратится на занесение и хранеwe информации во вспомогательных триггерах. Кроме этого, для нормаль

15 ного функционирования такого счетчи" ка на его входы необходимо подавать кроме информационных радиоимпульсов еще и тактирующие видеоимпульсы, поступающие в противофазе и сдвинутые относительно друг друга на половину такта, жестко синхронизированные с радиоимпульсами. Это в значительной мере усложняет устройство, 97266

Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в радиоимпульсный кольцевой счетчик, содержащий И триггерных разрядов на основе миниатюрных вакуумных приборов СВЧ типа клистрона, входную шину, соединенную с резонатором клистрона первого разряда, выходную шину, 10 соединенную с резонатором клистрона

i -ного разряда, отражатели клистронов всех разрядов соединены с первой шиной питания, а катоды клистронов всех разрядов соединены со второй 15 шиной питания, резонаторы клистронов всех разрядов соединены с третьей ши >лой питания, введены формирователь ст роби рующе го и мпул ь с а, вход которо го соединен с входнои шиной, а выход 20 с отражателями клистронов всех разрядов, детекторный клистрон сброса, резонатор которого через линию задержки соединен с выходной шиной, а отра><атель через резистор - с четвер- 25 той ниной питания и через конденсатор - с резонаторами всех разрядов, резонатор каждоro последующего разряда соединен с резонатором предыдущего разряда. Кроме того, формирова- зо тель стробирующего импульса вь>полнен на гистерезисном клистроне и детек" торном клистроне, отражатели которых через резистор соединены с четвертой шиной питания, резонаторы непосредственно и через линию задержки соот. ветственно - с входом формирователя стробирующего импульса, катод гистереэисного клистрона через резистор соединен со второй шиной питания, а через конденсатор — с выходом формирователя стробирующих импульсов. !

На фиг. 1 представлена схема радиоимпульсного кольцевого счетчика; на фиг, 2 - кривая зависимости генериру45 емой СВЧ мощности от напряжения на отра><ателе минитрона.

Устройство содержит формирователь 1 стробирующих импульсов на мини тронах 2 и 3, отражатели которых соединены резистором 4 с шиной 5 питания, резонатор минитрона 2 соединен петлей связи с входной шиной 6, а катод - через резистор 7 с шиной 8 пи,тания и через конденсатор 9 - с отра- жателями минитронов 10-12, резонатор минитрона 2 соединен с шиной 13 питания, резонатор минитрона 3 соеди7 4 нен петлей связи через линию 14 задержки с входной шиной 6, катод - с шиной 8 питания, а резонатор с шиной 15 питания, резонатор минитрона 10 соединен петлей связи с входной шиной 6, отражатель соединен с отражателями приборов 11 и 12, а через индуктивность 16 - с шиной 17 питания, катоды минитронов 10- 12 соединены друг с другом и с шиной 8 питания, резонаторы также соединены вместе и через индуктивность 18 с шиной 13 питания. Резонатор прибора 10 соединен петлей связи с резонатором прибора 11, который соединен петлей связи с резонатором прибора 12, который в свою очередь, соединен петлей связи с выходной шиной 19 и, через линию задержки 20 и петлю связи, с резонатором минитрона 21, отражатель которого соединен резистором 2? с шиной > питания и конденсатором 23 с резонаторами минитронов 10-12, Резо— натор прибора 21 соединен с шиной 15 питания, а катод - с шиной 8 питания, На фиг. 2 изображена зависимость генерируемой СВЧ моцности Р „от напря. женил на отражателе Ц минитрона 2.

его рабочая точка находится в центре бистабильного участка, в точке А.

Кольцевой глетчик работает следующим образом.

На входную нину 6 подается последовательность радиоимпульсов. Иинитрон 2 обладает электронным гистереэисом. Его рабочая точка находится в центре бистабильного участка, в точ. ке А (фиг. ?) . При поступлении радиоимпульса в резонатор минитрона 2 (мощность входного импульса должна быть Р 7 Р „ фиг. 2), его рабочая точка пере>лестится в точку В. При этом прибор начинает генерировать СВЧ колебания, вселдствие чего увеличивается ток катода, и на резисторе 7 в катодной цепи формируется передний фронт положительного видеоимпульса.

В то же время часть входной СВЧ энергии поступает через линию 14 задержки в резонатор минитрона 3, работающего в детекторном режиме. При поступлении СОЧ колебаний в резонатор минитрона 3 через резистор 4 начинает протекать ток, создающий перепад напряженил, выводящий рабочую точку минитрона 2 за пределы зоны генерации в точку С (фиг. 2). При этом на катодном резисторе 7 формируется задний

972667 с фронт положительного видеоимпульса.

Дальнейшее воздействие входного радиоимпульса поддерживает отсутствие генерации в минитроне 2 до момента окончания радиоимпульса на выходе линии 4. задержки. После этого, вследствие прекрацения воздействия СВЧ мощности на минитрон-детектор 3, рабочая точка минитрона 2 возврацается в начальное состояние А. Таким образом, минитроны 2 и 3 формируют на резисторе 7 стробируюций видеоимпульс фиксированной длительности, равной времени задержки 54<. Этот импульс через разделительный конденсатор 9 поступает на отра><этели минитронов 10-12, обладающих электронным гистерезисом. Рабочие точки этих минитронов подобраны таким образом, что возникновение генерации возможно только при совмест- 20 ном воздействии видеоимпульса в цепи отра><ателя и радиоимпульса в резонаторе прибора. Видеоимпульсы фиксированной длительности, синхронизированные с передним фронтом входного радис 25 импульса, поступают от формирователя стробирующих видеоимпульсов. Радиоимпульс в резонатор минитрона 10 поступает при появлении входного импульса. При этом минитрон 10 начинает эр генерировать СВЧ колебания (точка В, фиг. ?). Длительность стробирующего видеоимпульса 1 К1, определяемая линией 14 задержки, выбирается таким образом, чтобы при поступлении первого входного импульса колебания возникали только в первом минитроне 10, т.е. ДЬ> = Гор, где Гп р. время переходных процессов в минитронах. Резонатор минитрона 11 связан петлями связи с резонатором минитрона 10. Тем не менее, при поступлении первого входного радиоимпульса, в нем не возникнут собственные колебания, так как передача энергии от минитрона l0 будет осуществляться после окончания в нем переходных процессов, т.е. после установления колебаний, но в это время воздействие стробирующего видеоимпульса в цепи отражателей приборов прекратится. После поступления второго входного радиоимпульса, на отражатели минитронов 10-12 вновь оо ступит видеоимпульс. Так как минитрон 10 находится в режиме генерации, И то энергия СВЧ колебаний поступает в резонатор минитрона 11 и в нем появляются собственные колебания. С приход >и следующего входного радиоимпульса включается минитрон 12. Таким образом, передача СВЧ мощности осуществляется последовательно от предыдущего триггерного минитрона к последующему синхронно с входными радиоимпульсами. Выходной сигнал снимается посредствои петли связи с резонатора минитрона 12. Таким образом, осуществляется пересчет импульсов, т.е. сигнал на выходе появляется после поступления трех сигналов на входе. Для обнуления триггерных минитронов l0-12 при подготовке к следующему циклу работы кольцевого счетчика используется минитрон 21, работающий в детекторном режиме. Часть мощности выходного сигнала задержанная на время задержки g линии 20, поступает в резонатор минитрона 2 1 ° При этом в резисторе 22 появляется ток, создающий перепад напряжения, поступающий через разделительный конденсатор 23 на резо» наторы всех триггерных минитронов, срывая таким образом генерацию СВЧ колебаний, Цикл работы счетчика повторяется. Линия 20 задержки определяет длительность выходных импульсов.

Индуктивности 16 и 18 введены в схему для развязки импульсных цепеи коммутации минитронов и цепей постоянного смещения на электродах приборов.

Конкретно рассмотренный счетчик имеет коэффициент пересчета, равный трем. Этот коэффициент однозначно определяется количеством триггерных минитронов, так как включение и-го прибора осуществляется при поступлении И входных импульсов.

Таким образом,.использование предлагаемой схемы построения кольцевого счетчика позволит упростить его, так как в нем отсутствуют вспомогательные триггеры, нет необходимости во внеаних модулирующих видеоимпульсах, поступающих помимо информационных радиоимпульсов и синхронно с ними. Кроме того, за счет устранения такта занесения и хранения информации во вспомогательных триггерах, быстродействие счетчика возрастает не менее чем в два раза и определяется только длительностью переходных процессов в приборах. формула изобретения

1. Радиоимпульсный кольцевой счетчик, содержащий И триггерных разрядов

972667 на основе миниатюрных вакуумных приборов СВЧ типа клистрона, входную шину, соединенную с резонатором клистрона первого разряда, выходную шину, соединенную с резонатором клистро- 5 на n-ro разряда, отражатели клистронов всех разрядов соединены с лервои шиной питания, а катоды клистронов всех разрядов соединены с второй шиной питания, резонаторы клистронов lв всех разрядов соединены с третьей шиной питания, о т л и ч а ю,шийся тем, что, с целью упрощения счетчика

l и увеличения его быстродействия, в . него введены Формирователь стробирую- 15 щего импульса, вход которого соединен с входной шиной, а выход - с отража" теляии клистронов всех разрядов, детекторный клистрон Сброса, резонатор которого через линию задержки соеди- 20 нен с выходной шиной, а отражательчереэ резистор - Ч„ четвертой шиной питания и через, конденсатор » с резонаторами всех разрядов, резонатор каждого последующего разряда соеди- И

4 нен с резонатором предыдущего разряда.

2. устройство по и. l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что Формирователь стробирующего импульса выполнен на гистерезисном клистроне и детекторном клистроне, отражатели которых через резистор соединены с четвертой шиной питания, резонаторы непосредственно и через линию задержки соответственно " с входом формирователя стробирующего импульса, катод гистерезисного клистрона через резистор соединен с второй шиной питания, а через конденсатор - с выходом форин" рователя стробирующих импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !

1. Авторское свидетельство СССР и 473306, кл. Н 03 23Л0, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 748886, кл. H 03 K 23/02» 1977 (прототип).

972667

Составитель Л. Левченко

РеБантоо Т. Киселева Техрео Т.Иаточка Корректор Г. Решетник

Заказ 8536/59 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Ж-35 Раущская иаб. д. 4/5

Я "3„ «у» д, д, 5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул; Проектная, Ч