Формирователь трапецеидальных импульсов

Формирователь трапецеидальных импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования биполярных импульсов. Цель изобретения - повышение температурной стабильности и точности работы устройства - достигается путем повышения линейности фронтов формируемых импульсов в области малых времен нарастания и спада. Формирование фронтов обеспечивается через первый и второй операционные усилители 4, 16, выход - через буферный усилитель 2. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

ССНОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g 11 03 K 4/94 5/01

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4361243/24-21 (22) 11.01,88 (46) 30.03.90,Бюл, ¹ 12 (71) Московский институт электронной техники и Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) В,.И.Бугаев и А.Т.Берестов (53) 621,374,33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1132350, кл, Н 03 К 4/94, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 944091, кл, Н 03 К 5/01 //

// Н 03 К 4/94, 1980, „„SU„„ l 554123 A 1

2 (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ТРАПЕЦЕИДАЛЪНЫХ

ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования биполярных импульсов

Цель изобретения — повьппение температурной стабильности и точности ра-. боты устройства — достигается путем повьппения линейности фронтов формируемых импульсов в области малых времен нарастания и спада, Формирование фронтов обеспечивается через первый и второй операционный усилители 4 и 16, выход — через буферный усилитель 2, 1 з.п, ф-лы, 3 ил.

1554123

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования биполярных импульсов.

Цель изобретения — повышение темпе5 ратурной стабильности и точности работы устройства за счет повышения линейности фронтов формируемых импульсов в области малых времен нарастания и спада. 10

На фиг,1 и 2 приведены два варианта выполнения устройства; на фиг. 3 — эпюры, поясняющие работу устройства, Формирователь трапецеидальных

Импульсов содержит конденсатор 1, первая обкладка которого соединена с общей шиной устройства, вторая . обкладка — с входом буферного усили— теля 2 и через первый диод 3 с вы- 20 ходом первого операционного усилителя 4, второй 5, третий 6 и четвертый

7 диоды, первый 8 и второй 9 источники опорного напряжения, первый 10 и второй 11 источники тока, коммутатор 25

12, управляющий, вход которого соеди-! нен с шипой 13 управления, первое 14 и вт ор о е (5 токовые зеркала, второй операционный усилитель 16, неинвертирующий вход которого соединен с первым источником 8 опорного напря)кения, инвертирующий вход — с первым

Выходом первоro токового зеркала 14 .Н катодом второго диода 5, анод которого соединен с выкоцом второго опера35

Ционного усилителя 16 и анодом третьего диода 6, катод которого соединен с второй обкладкой конденсатора, Второй источник 9 опорного напряжения одклю ен K неинвертирующему входу 40 первого операционного усилителя 4, инвертирующий вход которого соединен с первым Выходом второго токового зеркала 15, с анодом четвертого дио— да 7, катод которого соединен с выхо; 45 дом первого операционного усилителя

4, первый источник 10 тока соединен с Входом первого токового зеркала 14, второй выход которого соединен с переключающим контактом коммутатора

12, размыкающий контакт которого соединен с общей шиной устройства, замыкающий контакт — с Второй обкладкой конденсатора 1 и с вторым выходом

ВТороГО ТОКОВОГО зеркала 15 Вход КО 55 торого соединен с вторым источником

1I тока. У дополнительного коммутатора 17 переключающий и размыкающий контакты соединены соответственно с вторым выходом второго токового зеркала 15 и второй обкладкой конденсатора I а замыкающий контакт соединен с общей шиной устройства, Устройство 1 фиг, 1(работает следующим образом„

На шину 13 управления последовательно Лодаются импульсы положительHOH IIOJIHPH0CTH C gJIHTeJIbHOCTBF3 и отрицательной полярности с длительностью (согласно временной диаграмме, приведенной на фиг.3a).

Б начальный момент времени Т (фиг,3б) на шину 13 управления подается импульс положительной полярности, при этом второй выход токового зеркала

14 посредством коммутатора 12 соединяется с земляной шиной, На входы 18 и 19 токовых зеркал с выходов источников тока подаются со

Ответственно токи т в„„ и тв1 ° причем 1Хв (> IIII„, (, После отражения на выходах 20 и 21 токового зеркала 15 появляется ток I < а на выходах 22

ВЫТ и 23 токового зеркала 14 — ток Х ..

На неинвертирующие входы операционных усилителей 4 и 16 с выходом источ ников 9 и 8 опорных напряжений пода— ются соответственно напряжения U и U> причем U > ) П, При этом эа счет отрицательной обратной связи на инвертирующих входах этих усилителей появляется напряжение, равное по ве-. личине соответственно U> и П, На выходе усилителя 4 появляется напряжение, меньшее U на величину, Определяемую падением напряжения на диоде

7 при протекании через него тока

Х, . Диод 3 в этот момент времени закрыт, поскольку включен в обратном направлении. На выходе операционного усилителя 16 появляется напряжение, большее U на величину, определяемую падением напряжения на диоде 5 при протекании через него тока Is,, Ток Is,<, с выхода 21 токового зеркала IS линейно заряжает копденсатор 1, Одновременно закрывается диод

6, При этом напряжение с конденсатора 1 через буферный усилитель 2 пос— тупает :на выход устройства, происходит формирование переднего фронта трапецеидапьного импульса. При достижении на конденсаторе напряжения U, равного сумме выходного напряжения операционного усилителя 4 и падения напряжения на диоде 3 при протекании тока 1 „, в момент времени Т, 45

5 155412

= Т + Г открывается диод 3. Напряжение на конденсаторе 1 перестает меняться и начинает формироваться горизонтальный участок трапецеидально5 го импульса положительной полярности, Возможные температурные изменения падения напряжения на диоде 3 компенсируются анало гичным температурным изменением падения напряжения на дио- 1О де 7. Благодаря этому выходное напряжение,,снимаемое с выхода устройства, не зависит от температуры, В момент времени Т на шину 13 управления подается импульс отрицательной полярности, при этом выход 23 Токового зеркала 14 посредством коммутатора 12 соединяется с точкОЙ 24, В которую наряду с тОкОм Х выем начинает поступать ток Хц . Разност- 20 ный ток lI 1 â lХ „ l начинает линейно разряжать конденсатор 1, Одновременно закрывается диод 3, при этом напряжение с конденсатора 1 через буферный усилитель поступает на вы- 25 ход устройства, происходит формированием заднего фронта трапецеидального импульса. При достижении, напряжения U равного разности напряжения на диоде 5 при протекании 30 тока Х, в момент времени Т = Т +

+ открывается диод 6 ° Напряжение на конденсаторе перестает меняться, начинает формироваться горизонт.альный участок отрицательной полярности трапецеидального импульса, Возможные температурные изменения падения напряжения на диоде 6 компенси руются аналогичным температурным изменением падения напряжения на дио- 4g де 5. Благодаря этому выходное напряжение горизонтального участка импульса отрицательной полярности не зави-. сит от температуры. Далее описанный процесс периодически повторяется, При работе рассмотренного варианта устройства (фиг,1) обеспечивается высокая точность формирования переднего фронта тралецеидального импульcg> так как конденсатор 1 заряжает- 5р ся тОлько заданным TQKQM Х >> т р пОсту пающим с выхода 21 токового зеркала

15. Задний фронт трапецеидального импульса формируется разностным током 1I I — 1Х „,„I и погрешность его 55 формирования определяется суммой погрешностей задания этих токов.

Данный вариант устройства может быть использован, например, для определения

3 6 разброса порогов срабатывания внутренних элементов логических схем, Для диагностики полупроводниковых структур необходимо применять импульсы трапецеидального напряжения с точно заданными как передним, так и задним фронтами, что достигается при работе устройства, приведенного на фиг.2, При работе этого варианта устрой- . ства в момент времени Т@ коммутатор

1 7 со единя ет выход 2! токово го 3 еркала 15 с входом буферного усилителя

2 и формирование переднего фронта и горизонтапьных участков трапецеидальных .импульсов производится аналогично описанному. Формирование заднего фронта трапецеидального импульса в отличие от описанного производит= ся путем разряда конденсатора 1 током Х . Для этого в момент времени Т выход 21 токового зеркала 15 с помощью коммутатора 17 соединяется с земляной шиной, а выход 23 токового зеркала 14 — с входом буферно-. го усилителя 2, Таким образом, на выходе устройства в течение времени ь = C(U - 0 ) /

/! Х. „- l где С вЂ” емкость конденсатора 1, формируется линейно нарастающая часть импульса, в течение време.— ни, — з формируется горизонтальный участок импульса положительной полярности, в течение времени

Я„= С(П вЂ” П )/(1Х „ - Х,, 1)— для устройства по фиг.1 и 4 =

С(U — IJ!! ) / l X 8T 1 — для устройства по фиг,2 формируется линейно спадающая часть импульса и в течение времени с - С формируется горизонтальный участок импульса отрицательной полярности, Размыкающий контакт первого ключа и замыкающий контакт второго ключа могут быть соединены с потенциалом, отличным от потенциала общей шины без ухудшения качества работы схемы, Формула изобретения

1, Формирователь трапецеидальных импульсов, содержащий конденсатор, первая обкладка которого. соединена с общей шиной формирователя, вторая обкладка —. с входом буферного усилителя и через первый диод с выходом первого операционного усилителя, второй, третий и четвертый диоды, первый и второй источники опорного напря1554123

Составитель А,Горбачев

Редактор М.Петрова Техред А,Кравчук

Корректор В. Кабаций

Заказ 464

Поднисное

Тираж 664

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 жения, первый и второй источники тока, коммутатор, управляющий вход кото-, рого соединен с шиной управления, о тл и ч а ю шийся тем, что, с

> целью повышения температурной стабильности и точности в работе, в него

Введены первое и второе токовые зеркала, второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого источника опор його напряжения; инвертирующий вход—

С первым выходом первого токового зеркала и катодом второго диода, анод которого соединен с выходом 15 второго операционного усилителя и . анодом третьего диода, катод котбро1о соединен с второй обкладкой конденсатора, при этом выход второго иеточника опорного напряжения подключен к неинвертирующему входу nep-8oro операционного усилителя, инвертирукнций вход которого соединен с

Первым выходом второго токового зеркала, с анодом четвертого диода, катод которого срединен с выходом первого операционного усилителя, а выход первого источника тока соединен с входом первого токового зеркала, второй выход которого соединен с переключающим контактом коммутатора, размыкающий контакт которого соединен с общей шиной формирователя, замыкающий контакт — с второй обкладкой конденсатора и с вторым выходом второго токового зеркала, вход которого соединен с выходом второго исв точника тока, 2, Формирователь по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что в него введен дополнительный коммутатор, переключающий и размыкающий контакты которого соединены соответственно с вторым выходом второго токового зеркала и второй обкладкой конденсатора, а замыкающий контакт — с общей шиной формирователя.