Восстановитель постоянной составляющей импульсных сигналов напряжения

Восстановитель постоянной составляющей импульсных сигналов напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социал истимеских

Республик и ис нги

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11) 528539

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.05.74(21) 2030829/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.76ьюллетень N 35 (45) Дата опубликования описзния21.12. 6 (51) М. К.:.-

Н 0321/06

G 01 Т 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 621.374 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С. Н. Федорченко п П. П. Анирейцев (71) Заявитель (54) ВОССТАНОВИТЕЛЬ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮ ЩЕЙ

ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к ядерно-физической аппаратуре и может бьгть использовано в прецезионной гамма-спектрометрии.

Известны восстановителя постоянной составляюшей импульсных сигналов напряжения (1), основанные на использовании нелинейности вольтамперных херектеристик восстановительных диодов, соединенных через разделительный конденсатор с генератором импульсных сигналов напряжения. Так 10 схема Робинсона представляет собой два встречно включеннь;х диода, через которые от генераторов токов задаются равные токи, что обеспечивает стабильность выходного уровня напряжения и воэможность ра- 15 боты с биполярными сигналами.

Однако данная схема из за нерезкого излома вольтамперных характеристик диодов обладает большой нелинейностью передачи сигналов, что ограничивает воэможность ее исполь- 20 зования.

Известны также схемы, в которьг восстановительные диоды включены в цепь обратной связи операционного усилителя f2j.

Однако такие схемы характеризует обрат- 25 ная зависимость между восстановительными свойствами и линейностью передачи сигHGлов. Это объясняется тем, что уменьшенце ,динамического сопротивления диодов и сокрашение Времени восстановления достигается увеличением токов восстановительных диодов, а для уменьшения нелинейности передачи сигналов этп токи необходпмо уменьшать.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является восстановитель, содержаший входной повторитель напряжения, выход которого через разделительный конденсатор соединен со входом выходного повторителя, одним пз двух генераторов тока v катодом одного из двух восстановительных писцов, аноды которых соединены с другим генератором тока; инвентируюший усилитель обратной связи, выход которого соединен с управляюшими входами генераторов тока и катодом другого восстановительного диода Г3)

Однако в таком восстановителе возникает зависимость температурной стабильности от выходного повторителя напряже529539 ния, так как температурный дрейф постояцной составляющей выходного напряжения складывается из температурньгх дрейфов усилителя обратной связи и выходного повторителя напряжения. 5

Большое время восстановления постоянной составляющей в известном восстановителе обусловлено тем, что при подаче входного импульса напряжения разделительный конденсатор заряжается входным током уси10 лителя обратной связи и входным током выходного повторителя напряжения.

3начительная нелинейность передачи входного импульса обусловлена дополнительным зарядом разделительного конденсатора, вход15

HbTM током выходного повторителя напряжения.

Целью изобретения является повышение температурной стабильности постоянного уровня напряжения, быстродействия и уменьшения нелинейности передачи входного импульса.

Это достигается тем, что восстановитель содержит резистор и ограничительный диод, причем выход выходного повторителя через резистор соединен со входом инвентируюшегo усилителя обратной связи и анодом огра- 25 ничительного диода, катод которого соединен с анодами восстановительных диодов.

1-га чертеже приведена функциональная электрическая схема поедлагае"лого восстановителя

Он содержггт входной повторитель напряжения 1, IcoTopi.ãé через разделителыгый конденсатор 2 соединен с выходным повторителем 3, восстановительным диодом 4, ге— нератором тока 5. Резистор 6 соединен через усилитель 7 с восстановительным диодом 8. à avon, 9 — с диодами 4,8 и генератором тока 1 О.

Восстановитель постоянной составляющей напряжения работает следующим образом.

В исходном состояггии восстановительные диоды 4 и 8 открыты и через =пгх протекает ток генераторов 5 и 10, а ограничитель45

Появление неболь гюго по амплитуде положительного импульса на входе восстановителя вызывает поягленис на выходе инвентиругощего усилителя 7 обратгюй связи импульса отрицательной полярности, вследствие че- 59 гс закрываются генератор тока 5 и восстановительный диод 4, а ток гене, aropa 1 0 г переключается в дгод ь, Bo Bpe- . Iÿ прОхождения импульса пОлОжительной полярности расделительныи конденсатор 2;.заряжается практически только входНьгМ ТОКОМ ВЫХО НОГО гонтСРггтЕЛЯ 3 НаПРЯжения. Вследствие этогo уменьшается нелинейнОО. ь пере.1а -дl и vfll г льса, .так как 0На

0-гредеггяетс я соотношением входного тока 60

С и тока потребления вхддндй

d0ъх цепи восстановителя равного 1л (?.л -тоК потребления выходного повторителя напряжбния). Чем больше ток потребления, тем меньше нелинейность, т.е. должно выполняться неравенство С, ) .г.п б )Ь1 гг dc где С 1, — величина емкости разделительного конденсатора;

U rr — величина входного импульса напряжения.

Результатом, зарядки разделительного конденсатора током только выходного повторителя напряжения является почти двойное уменьшение времени разряда разделительного конденсатора по сравнению с известными схемами. Оно равно

1 г 7 „

Д

Кроме того включение выходного повторителя напряжения между разделительньгм конденсатором и Bxonov; инвечтирующего усилителя обратной связи уменьшает температурный дрейф, вносимьгй и vi в общий дрейф постоянной составляюц.ей. Температурный дрейф постоянног0 уровня напряжения в данной схеме будет выражаться как 1о),, (+î „, -1 и

ВЫХ - О где К вЂ” коэффициепт усиления усилителя обраной связи.

При К +31 (что всегда выполняется на практике) (з-О) = U 10)

Это, по крайней мере, вдвое меньше температурного дрейфа постоянного уровня напряжения прототипа, ИСПОЛЬЗУЯ ВОЗМОЖггостЬ ВЫХОДНОГО ПОВторителя нагряжения 3 работать на низкоомную нагрузку, введена цепь устранения амплитудой перегоузки усилителя обратной связи, состоящая из -,Oêooãpaíè÷èâàþøåão резистора 6 и ограничительного диода 9.

Бведение этой цепи позволяет устранить ,задержку восстановления, обусловленную временем выхода ycv..òèòånH 7 из состояния перегрузки ггри дайс вии входных положительНЫХ ИМПУЛЬСОЬ.

При цействгпг .голожительцогo входного импульса происход;-=: открывание ограничиваюше-о дио а 9 и величина выходного импульса напряжения усилителя 7 ОбратнОИ связи ограни дгвается небольшим (1,56) суммарным -;аг-еггие. . напряжения на диодах 8 и 9 гри протекан:;и через них тока, равно-0 ... ., i nе 7- . — величина токоЙ

0v parr rvIBaI0".ne -0 реогг< тора 6.

H результате yc;::è::тель обратной связи

7 lre Heper py,lao гся и сразу- se Irocrre oKoHчания входного ;мггульса на инается восстановление посто гп.ой сос-.авляюц ей, т.е. повышается оьгст-10 е:ствие восстановителя.

БОСстаНОВЛгЕНИЕ гГРОИСХОДИт СЛЕДУЮШИМ об ра,зог л.

529539

Составитель В. И. Немцев

Редактор Л. Народная Техред М. Левицкая Корректор I. Боринская

Заказ 53 71/108 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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

На выходе усилителя 7 обратной связи появляется импульс положительной полярности, обусловленный зарядом, накопленным на разделительном конденсаторе 2 в течение длительности входного импульса. Вследствие этого восстановительный диод 3 закры. вается и ток генератора 1 0 переключается на разряд разделительного конденсатора 2 до исходного уровня постоянного напряж ния. Уровень напряжения фиксируется при

l0 открывании восстановительного диода 8 и равен нулю вольт.

Формула изобретения

Восстановитель постоянной составляющей импульсных сигналов напряжения, содержащий входной повторитель напряжения, выход которого через разделительный конденсатор соединен со входом выходного повторителя, одним из двух генераторов тока и катодом одного из двух восстановительных диодов, аноды которых соединены с другим генерагором тока, инвентирующий усилитель обратной связи, выход которого соединен с управляющими входами генераторов тока и катодом другого восстановительного диода, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности постоянного уровня напряжения, быстродействия и уменьшения нелинейности передачи входного импульса, он содержит резистор и ограничительный диод, причем выход выходного повторителя через резистор соединен со входом инвентирующего усилителя обратной связч и анодом ограничительного диода, катод которого соединен с ctHociBMH восстановительных диодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ъ Б.Rabieson, Rev.5e Эпьъгитп.32, 1057(1961) .

2. Ковальский Е. Ядерная электроника.

M., Атомиздат, 197" г. с. 87.

3. Система блоков "Вектор". Восстановитель постоянной составляющей БАА2-95.

Рекламный листок в/о "Изотоп", 1973 r. (прототип).