Формирователь импульсов

Формирователь импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к импульсной, измерительной и электронной технике и может быть использовано в качестве оконечного блока измерительных импульсных генераторов. Изобретение позволяет устранить искажения формы выходных импульсов напряжения из-за ограничителя суммарного значения их амплитуды и базового смешения. Сущность: формирователь импульсов содержит источник тока и электронный ключ, выход которого подключен к первому выводу резистора внешней нагрузки, второй вывод которого соединен с общей шиной, на управляющий симметричный вход электронного ключа поданы синфазные разнополярные импульсы напряжения с едиными временными параметрами . Для решения поставленной задачи введены первый и второй управляемые распределители тока, а источник тока выполнен неуправляемым, при этом выход источника тока соединен с информационным входом первого управляемого распределителя тока, через управляющий вход которого осуществляется установка амплитуды выходного импульса напряжения, первый выход упомянутого распределителя тока связан с информационным входом электронного ключа, а второй выход - с информационным входом второго управляемого распределителя тока, через управляющий вход которого осуществляется установка базового смешения выходного импульса напряжения, первый выход второго управляемого распределителя тока соединен с выходом электронного ключа, а второй - с общей шиной. Новая структура формирователя импульсов позволила исключить из его схемы ограничитель уровня и автоматически поддерживать суммарное значение амплитуды и базового смешения выходного импульса на допустимом или более низком уровне. При этом исключены искажения формы выходных импульсов, вызванные наличием ограничителя уровня, и невозможен выход из строя транзисторов из-за перегрузок по току или напряжению. Отсутствие управляемых источников тока и ограничителя уровня в заявленном формирователе существенно упрощает его техническую реализацию. 2 ил. сл С о Ьъ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 К 5/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPhlTVNM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 487901S/21 (22) 31,10.90 (46) 23.09.92. Бюл, N. 35 (71) Конструкторское бюро "Импульс" (72) В.С.Ляшенко (56) Генератор импульсов Г5-72. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1990 r. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ (57) Использование: изобретение относится к импульсной, измерительной и электронной технике и может быть использовано в качестве оконечного блока измерительных импульсных генераторов, Изобретение позволяет устранить искажения формы выходных импульсов напряжения из-за ограничителя суммарного значения их а лплитуды и базового с лешен ил. Сущность: формирователь импульсов содержит источник тока и электронный ключ, выход которого подключен к первому выводу резистора внешней нагрузки, второй вывод которого соединен с общей шиной, на управляющий симметричный вход электронного ключа поданы сийфазные разнополярные импульсы напряжения с единьнли временными параметрами. Для решения поставленной задачи введены первый и второй управляе)лые распределители тока, а источник тока выполнен неуправляемым, при этом выход

Изобретение относится к импульсной измерительной и электронной технике и может бить использовано в качестве оконечного блока измерительных импульсных генераторов..

В известных измерительных генераторах импульсов формирователи импульсов

SU 1764152A1 источника тока соединен с информационным входом первого управляемого распределителя тока, через управляющий вход которого осуществляется установка амплитуды выходного импульса напряжения, первый выход упомянутого распределителя тока связан с информационным входом электронного ключа, а второй выход — с информационным входом второго управляемого распределителя тока, через уп ра в ля ю Гций вход которого осуществляется установка базового смешения выходного импульса напряжения, первый выход второго управляемого распределителя тока соединен с выходом электронного ключа, а второй — с общей шиной. Новая структура формирователя импульсов позволила исключить из его схемы ограничитель уровня и автоматически поддерживать суммарное значение амплитуды и базового смешения выходного импульса на допустимом или более низком уровне. При этом исключены ис-. кажения формы выходных и лпульсов, вызванные наличием ограничителя уровня, и невозможен выход из строя транзисторов из-за перегрузок по току или напряжению.

Отсутствие управляемых источников тока и ограничителя уровня в заявленном формирователе существейно упрощает его техническую реализацию. 2 ил, построены на основе управляющих источников тока (УИТ) и электронного ключа (ЗК).

В таких формирователях импульсов есть возможность управления амплитудой импульсов, либо управления амплитудой и базовьил смещением импульсов. t 764152

20

30

50

Ближайшим поототипом предлагаемого устройства с точки зрения построения и диапазона частот является формирователь импульсов генератора, описанного в (1j.

Принципиальными недостатками формирователя импульсов (31 являются следующие:

1. без специального ограничителя уровня его применение недопустимо;2; использование ограничителя уровня вызывает дополнительные искажения выходных импульсов, ухудшая их параметры, что недопустимо с учетом жестких требований, предьявляемйх к прямоугольности импульсов соответствующим стандартам;

3. использование управляемых источников тока значительно увеличивает аппаратные затраты и: снижает стабильность выходного тока;

: Цель иэобретейия - повышение точности воспроизведения формй выходных импульсов, Поставленная цель достйгается тем, что в формирователь импульсов, содержащий источник тока, электронный ключ, выход которого соединейс клеммой для подключения нагрузки, а управляющий симметрич- ный вход соединен с шинами сйнфазных разнополярных импульсов напряжения с едиными параметрами, введены" первый и второй распределители тока, а источник тока выполнен неуправляемым, при этом выход:источника тока соединен с информационным входом первого управляемого распределителя тока, управляющий вход которого соединен с шиной установки амплитуды выходного импульса напряженйя, первый выход упомяйутого распределйтеля тока соединен с информационным входом электронного ключа,.а второй выход — с информационным входом второго управляемого распределителя тока, управляющий вход KQToporo соединен с щиной установки базового смещения выходного импульса на- 45 пряжения, первый выход второго управляемого распределителя тока соединен с выходом электронного ключа, а второй — с общей шиной.

Сопоставительный айализ с протот лпом показывает, что заявляемый формирователь отличается исключением ограничителя уровня и управляемых источников тока, введением двух управляемых.распределитей тока и использованием одного простейшего неуправляемого источника тока вместо двух сложных управляемых источников тока. Соответственно изменены и функциональные связи.

Таким образом, заявляемое техническое решение соотв тствует критерию изобретения "Новизна",, Вновь введенная совокупность признаков.существенна, так как позволяет повысить точность воспроизведения формы выхоцных импульсов с регулируемыми амплитудой и базовым смещением. При этом одновременно повышается надежность формирователя импульсов, так как исключе-,. на возможность выхода из строя активных и.: пассивных элементов из-эа перегрузки по напряжению и току.

Суммарное значение амплитуды и базо- .. вого смещения в заявляемом устройстве автоматически поддер>кивается на уровне, не превышающем допустимый, независимо от положения органов установки амплитуды и базового смешения. Помймо того, исключение из структуры формирователя импульсов ограничителя уровня и управляемь х источников тока обеспечивает упрощение заявля-. емого устройства, Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "СУШЕСТВЕННЫЕ ОТЛИЧИЯ".

На фиг.1 приведена структурная схема заявляемого формирователя, где приняты следующие обозначения:

1 — неу и равляемый ист очник тока (ИТ):

2 — электронный ключ (ЭК);

3 — первый управляемый распределитель тока (УРТ );

4 — второй управляемый распределитель тока (УРТ2).

На фиг.2, где приведена эпюра напряжений на выходе формирователя импульсов, прийяты следующие обозначения:

А — амплитуда выходного импульса, В— базовое смещение выходного импульса, Ug—

Максимальное суммарное значение (А+ В).

Устройство работает следующим образом.

Неуправляемь и источник 1 тока выоабатывает исходный ток l0, имеюший фиксированное стабильное значение; которое не завлсит от внешних регулировок амплитуды и баЗового смешения.

"- Ток lo поступает в. первый управляемый распределитель 3 тока, где он разветвляется на токи l< и Iz. Соотношение этих токов определяется сигналом установки амплитуды, подаваемым на его управляющий вход.

При этом независимо от уровня этого сигнала соблюдается равенство: !

О =11+ 12 (1)

Ток 1 поступает на информационный вход электронного ключа 2, управляемого парой синфазных, разнополярных импульсов напряжения с едиными временными па5

1764152 раыетрами. На выходе электронного ключа 1. Повышена точность воспроизведения

2, соединенного с выходной клеммой для формы выходных импульсов с регулируемыподключения нагрузки, возникают выход- ми амплитудой и базовым смещением, что ные импульсы напряжения. имеющие амп- улучшает метрологические характеристики литуду (фиг.2) 5 измерительной аппаратуры, которой ис А = 1 й,, (2) пользуется формирователь импульсов. где Рн —.сопротивление нагрузки. 2. Исключен выход иэ строя электронноТок !г поступает на информационный го ключа и резистора нагрузки в виду автовход второго управляемого распределителя матического ограничения суммарного

4 тока, где разветвляется надватака: !э и!4. 10 значения амплитуды и базового смещения

Соотношение этих токов определяется сиг- выходного импульса на уровне, не превышаналом усгановки базового сглещения, на- ющем допустимый, беэ искажений формы пряжение которого составляет(фиг.2) импульса. Таким образом, значительно поВ = 1э R <. (3) вышена надежность формирователя.

Через нагрузку протекает суммарный 15 3. Благодаря изменению структуры эаток... .: .. являемого формирователя, следствием чего

1„=1>+ 1э .(4) явилось исключение ограничителя уровня и

Избыточный ток 1j при установке требу- замена сложных в реализации управляемых емых значений А и В поступает на общую источников тока Hа простейшие распредешину. При установке значения (А+ В), рав- 20 лители тока, упрощен формирователь имного максимальному(дапустимоглу) суммар- пульсов в целом. ному значению 0 (фиг.2); ток!4 практически становится равным нулю. Дальнейшее уве- Формула изобретения личение значений А и В не приводит к увеличению суммарного напряжения, так как. 25 Формирователь импульсов, содержаоно автоматически поддерживается -на . щий источник тока, электронный ключ, выуровнэ U эа счет неизменного значения ход которого соединен с клеммой для

- исходного тока 1о, Эта позволяет не приме- падключейия нагрузки, а управляющий нятьдаполнительногаограничителя уровня:. симметричйый вход соединен с шинами (суммарного значения А и В), что обеспечи- 30 синфаэных разнополярных импульсов навает существенное уменьшение паразит- пряжения с едиными временными параметных параметров (индуктивности и емкости), . рами, отл ич а ющи и с я тем, что, с целью подключаемых параллельно выходу фарми- повышения точности воспроизведения фаррователя импульсов. Наличие таких пара- мы выходных импульсов, в него введены метров, вызываемых подключением, к 35 первый и второй управляемые распределивыходу реактивной нагрукзи, приводит к тели тока, а источник тока выполнен. неупрассогласованию нагрузки с выходом гене- равляемым, при этом выход источника така ратора на верхних частотах и к заметному соединен с информационным входом riepувеличению длительностей фронта и среза, ваго управляемого распределителя тока, упвыбросов на вершине и в паузе, неравно- 40 равляющий вход которого соединен с мерности вершины выходного импульса. шинал установки амплитуды выходного имАвтоматическо поддержание суммарного пульса напряжения, первый выход упомянуэначенил амплитуды и базового смещения того распределйтеля тока соединен с выходного импульса на уровне; не превы- инфармационйым входом электронного шающемдопустиглого(О ) абеспечиваетбез 45 ключа, а второй выход — с информационным привлечения ограничителей уровня пря- входом второго управляемого распределимоугольную форму выходного импульса с теля тока, управляющий вход которого соевысокой точностью, что позволяет исполь- . — динен с шиной установки базового завать его в качестве эталоннаго во многих смещения выходного импульса напряжеслучаях практики. 50 ния. первый выход второго управляемого

Технико-зкономическая эффективность распределителя тока соединен с выходом предлагаемого формирователя состоит в электронного ключа, а. второй — с общей следующег г. шиной.

1764152

Р 2

Редактор М.Кузнецова

Заказ 3463 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

ФУ8. Я

Составитель В.Ляшенко

Техред М.Моргентал Корректор H.Áó÷oê йа gdb/