Кольцевой делитель частоты с четным коэффициентом деления

Кольцевой делитель частоты с четным коэффициентом деления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Е ОП И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ пц 437228

Союз Советских

Социалистицеских

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 12.10.72 (21) 1838630, 26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.07.74. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 26.12.74 (51) М. Кл. H 03|< 23, 02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.374.32 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Симонов и В. Г. Шаповальянц (71) Заявитель (54) КОЛЬЦЕВОЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С ЧЕТНЪ|М

КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительных машинах, аппаратуре электросвязи (ИМК-связь) и в других устройствах.

Извесгны кольцевые делители частоты, работающие на частотах до 150 Мгц, с нечегным, четным и произвольным коэффициентом деления.

Известный кольцевой делитель частоты с нечетным коэффициентом деления выполнен на ячейках токовых переключателей со связями через стабилитроны (по одному на ячейку), с принудительной схемой поочередной установки каждой из ячеек в «подготовленное» для переброса тактовыми входными импульсами состояние. Однако известный делитель не обеспечивает возможности получения четного коэффициента деления.

Цель изобретения — обеспечение возможности получения четного коэффициента деления.

Для этого в каждую ячейку введен дополнительный транзистор, база которого соединена с базой выходного транзистора (k+5)-ой ячейки (где k= l, 2, 3...), эмиттер— с эмиттером дополнительного транзистора (А+5)-ой ячейки и через резистор — с клеммой источника отрицательного напряжения, а коллектор дополнительного транзистора подключен к точке соединения коллектора входного транзистора k-ой ячейки, коллектора выходного транзистора (1+4) -ой ячейки и катода стабилитрона й-ой ячейки.

На фиг. 1 представлена принципиальная

5 электрическая схема предлагаемого кольцевого делителя частоты с четным коэффициентом деления; на фиг. 2 — уровни напряжений на выходах токовых переключателей; на фиг. 3 — таблица состояний транзисторов.

10 Делитель состоит из и ячеек токовых переключателей. На базы входных транзисторов

1 — 10 подается общий входной сигнал 11.

Эмиттерный ток входных и выходных транзисторов 12 — 21 формируется с помощью рези15 сторов 22, включенных между источником 23 отрицательного напряжения и общей эмиттерной цепью пары транзисторов.

Дополнительные транзисторы 24 — 33 служат для поочередного образования третьего

20 устойчивого состояния каждой из ячеек делителя и образуют попарно управляющие ключи. Эмиттеры дополнительных транзисторов через резисторы 34 соединены с источником 23 отрицательного напряжения. Коллек25 тор дополнительного транзистора, на который через резистор 35 подается сигнал от источника 36 положительного напряжения, соединен с коллектором входного транзистора k-ой ячейки, с коллектором выходного

3о транзистора (k+4)-ой ячейки. База допол437228

3 нительного транзистора соединена с базой выходного транзистора (k+5)-ой ячейки.

Стабилитроны 37 соединены анодами с базами выходных транзисторов и с их нагрузочными базовыми резисторами 38, с которых снимаются выходные сигналы, и катодами— с коллекторами входного и дополнительного транзисторов k-ой ячейки и с коллектором выходного транзистора (13+4) -ой ячейки.

Для тока, протекающего через каждый из резисторов 35, имеются четыре пути: через три коллекторных цепи соответствующих транзисторов и стабилитрон. Если, например, транзисторы 24, 1 и 16 закрыты, то весь ток протекает через стабилитрон 37 и резистор 38. При этом на резисторе создается падение напряжения: U1=1z Лзз, (где Iz— суммарный ток). Если открыт один из транзисторов токового переключателя (транзистор 1 или 16), то падение напряжения на резисторе 38 будет: U2= (11-, — 1 ) g», (где

1д — коллекторный ток открытого транзистора токового переключателя). Если открыт только один транзистор 24, то падение напряжеI I ния на резисторе 38 будет: U2 — (Iz — 1»)Рзз, I (где 1» — коллекторный ток дополнительного

I транзистора; I» -0,91„), Заметим, что уровень U2 (динамический уровень) может быть только в момент действия спадов входных управляющих импуль1 сов. Длительность уровня U2 несколько превышает длительность спадов входных управляющих импульсов.

Если открыт один дополнительный транзистор и один транзистор токового переключателя, то падение напряжения на резисторе 38 ! будет: U3 (I» — Ia — 1а) .Язв. В случае, если открыты два транзистора токового переключателя и один дополнительный транзистор, то падение напряжения на резисторе 38 будет:

U4 — А 24 14) 11 зз.

Таким образом, на базовых резисторах каждого переключателя тока может быть пять различных значений напряжения: U1, U, U2, U3 и U4) причем U1 ) U2) 12) U3) 114

1 1

Напряжение смещения на базах входных транзисторов выбирается из условия

U4(Us(U3 и обеспечивается делителем напряжения на резисторах 39, 40.

Учитывая, что в переключателях тока открытыми будут транзисторы с более положительными потенциалами баз и что U1) U2)

1 12) 3) 13) U4, нетрудно установить, что схема кольцевого делителя может находиться в любом из указанных в таблице (см. фиг. 3) состояний транзисторов в переключателях тока и уровней напряжений на базах. (В таблице через «0» обозначен открытый транзистор; через «3» — закрытый).

Предположим, что все переключатели тока находятся в первом «исходном» состоянии в соответствии с таблицей и что на вход делителя подается импульсное (или синусоидальное) напряжение, положительный полупериод которого меньше величины U2 — Uq и больше

U3 — U3, а отрицательный полупериод меньше величины U3 — U4. Тогда первый положительный полупериод подействует на токовый переключатель, собранный на транзисторах 16, 5, таким образом, что откроет транзистор 5 и закроет транзистор 16. Открытый транзистор 5 отберет часть тока, протекавшего ранее через базовый резистор 38 транзистора 16, и напряжение на базе транзистора 16 с U3 уменьшится до U4. Транзистор 16 закрывается, и ток, протекавший ранее через него, начнет протекать через базовый резистор 38 транзистора

12, потенциал базы которого с U4 увеличится до U3. При этом состояние всех остальных управляющих ключей останется неизменным.

В этом состоянии схема останется в продолжении времени, пока входной сигнал будет превышать уровень U3.

Как только входной сигнал станет меньше

U3, транзистор 12 откроется, а транзистор 1 закроется. Ток транзистора 1 начнет протекать через базовый резистор 38 транзистора

12, и напряжение на базовом резисторе уве1 личится с U3 до U2. Транзистор 12 открывается и отбирает часть тока, протекавшего ранее через базовый резистор 38 транзистора

18. При этом потенциал на базе транзистора

18 уменьшается до U2. Но так как U2 ) U2, то при этом изменит свое состояние управляющий ключ на дополнительных транзисторах 24, 29 таким образом, что откроется транзистор 29 и закроется транзистор 24.

Транзистор 29 отберет часть тока, протекавшего ранее через базовый резистор 37 транзистора 17, и напряжение на базе транзистора 17 уменьшится с U2 до U3. Закрывшись, транзистор 24 отдает свой ток в базовый резистор 38 транзистора 12. Напряжение на ба1 зе транзистора 12 с Уг увеличится до U1.

После этого все ключи оказываются во втором «исходном» состоянии.

Второй положительный полупериод (второй положительный импульс) воздействует на токовый переключатель, собранный на транзисторах 17 и 6, и остальную часть схемы подобно тому, как описано выше.

Из таблицы видно, что схема придет в исходное состояние после окончания действия десятого положительного импульса и что импульсы, сдвинутые друг относительно друга на величину периода повторения входного сигнала, могут сниматься со всех десяти входов.

Таким образом, схема кольцевого делителя имеет четыре основных уровня выходного сигнала: U1, U2, U3 и U4. Из них U3 является чувствительным ко входному сигналу.

437228

23

Ф г t

Из работы схемы видно, что в один из моментов времени, когда U„,, =U3, на базы дополнительных транзисторов одного управ1 ляющего ключа подаются два уровня Uz u

U, незначительно отличающиеся по величине. Однако в силу стопроцентной положительной обратной связи этого различия в уровнях вполне достаточно для того, чтобы уровень

U> открывал транзисторы, à U — закрывал.

Предмет изобретения

Кольцевой делитель частоты с четным коэффициентом деления, содержащий и ячеек, выполненных на токовых переключателях с входным и выходным транзисторами, эмиттеры которых объединены и через резисторы подключены к клемме источника отрицательного напряжения, а коллектор входного транзистора через стабилитрон соединен с базой выходного транзистора, коллектор которого соединен с клеммой источника поло5 жительного напряжения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности получения четного коэффициента деления, в каждую ячейку введен дополнительный транзистор, база которого соединена с базой вы10 ходного транзистора (1+5) -ой ячейки (где

k=1, 2, 3...), эмиттер — с эмиттером дополнительного транзистора (k+5)-ой ячейки и через резистор — с клеммой источника отрицательного напряжения, а коллектор допол15 нительного транзистора подключен к точке соединения коллектора входного транзистора

k-ой ячейки, коллектора выходного транзистора (k+4)-ой ячейки и катода стабилитрона k-ой ячейки.

437228 оЪг 7

Сасаиию транэистора

Состояния транэистрра

Состояния транзистора

Состояния транэистара

Состояния транэисотара

Состояния транзистора

Состояния транзистора

Состояния транзистора

Состояния транзистораа.. Срсторни транзистора

Ийимгчаниг

12 24

15 27

1425 3

13 25. ;. 20 32

IУ 31 г40 3

U43 0

U4 3 0

30 004

3 а иг аз

3 Ui 0 3 3 1иск.пап

30 ии

Цз а

043 а

3U1 и 331имп

U03

Uz 0

04 0

300U4

З Р

Ьк = Иэ иг

Зс40 зЗ

$/ 0 3

0 3

010 3

300U»

U43 О

U103

0 3

3 U1 Р 3 3 2иск. пип

30 0U»

U1 0 3

3 01 0 3 3 2имп

Ргиа

01 О 3

30004

3 О

Uz

3 //1 Р 3 3 Рак=U

0103

И03

3 а ог

U1 И 3 за 004

3 а

01 0 3 о 3

3 3 зисх пап

1403 г/1 0 3

3 0 0 U4

3 и

3U10 333имп

3 0

О 0 и Uz

3 0

U1а3

01 0 3 и,03

Uiа3

Uz а а 3 04 а 3 з Р. г/го 3

Uz0 3

3 3 Ряк=пэ

3 3 4иск поп

3 01! 1 (1 11

111 11

I I I 1 (1 !

3 Рг

U103 3

3 01 0

043 0 з и оа

01 0

0 0

Риск тэп

ЗР10

Р Uz з а

3 U1

01 0

3 3

0 0

У имп

3 а

3 Uz

0 0

U43 0

3 3

Uz 0

uI, =U, 3(3

L ò 0 сн

04 3

/Риск прп

10имп

С 1 0 з а

Рг

g1 0 иг 0 иэ 0

И4

И4

U1 0 и 3 иг 0

С43 0

0 U4

3 0

3 0

01 0

11 иск прп

Фиг 3

Корректор Л. Орлова

Редактор А. Батыгин

Заказ 3448/13 Изд. № 108 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, /К-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр, Сапунова, 2

I 1

l 1 !

11!

Составитель T. Афанасьева

Техред В. Рыбакова

I

1 (! (I!

I (I ! 1 !