Формирователь импульсов

Формирователь импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

",;- ; >: -чл

Л л .:I.ЦА1

692071

Сюизз Сбаатсиик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву У 212329 (5 ) М. Кл.

Н 03 К 5/00 (22) Заявлено 20.07.77 (21) 2508864/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

fIIi ylmye eIIiIIIvfi каимтет

СССР

IIo,цалам ИЗОбратРнмй

Ie етпвитяй

Опубликовано 15.10.79. Бюллетень М 38 (53) УДК 621 374

38 (088.8) Дата опубликования описаяяя 15.10.79 (72) Автор изобретения

Ю. Н. Ерофеев (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технйке и может быть использовано для формирования импульсов, синхронных импульсам входной последовательности (в случае, когда частота повторения входных импульсов находится в заданном диапазоне частот повторения), при обеспечении запрета на формирование выходных импульсов в случаях, когда. частота повторения входных сигналов находится вне заданного диапазона. Таким образом,.данный формирователь может решать задачу полосового квазиселектора импульсов по признаку принацлежности частоты повторения импульсов к заданному диапазону.

Известен формирователь импульсов по основному авторскому свидетельству Р 212329, состоящий из управляемого диода (триодного тиристора), усилительного каскада Hà и-р-п транзисторе, включенном на схеме с общим эмиттером, и последовательной RC-пепи, включенной между анодом и катодом управляемого диода, в котором с целью ускорения восстановления анод управляемого диода подключен к базе транзистора усилительного каскада. Существенной особенностью этого формирователя является то, что в нем время восстановления сокращено практически да нуля С13.

Недостатком данного устройства является невозможность использования его в качестве полосового селектирующего устройства, Данный формирователь вырабатывает импульсы заданной длительности при запуске его сигйалами с широким диалазоном значения периодов — от случая однократного запуска до значений периода, практически равных собственной длительности выходного импульса формирователя. На каждый запускающий сигнал, имеющий значение периода, со: ответствующее указанному диапазону, формиро15 ватель "отвечает" импульсом одной и той же формы, длительности и амплитуды.

Вместе с тем на практике часто возникает задача необходимости придания формирователю импульсов свойств квазиселектора импульсов с частотой, находящейся в заданном диапазоне

- значений.: В этом случае формирователь импульсов должен вырабатывать сигнал в ответ только на те импульсы, частота повторения которых находится в заданном диапазоне. На сигналы с

692071 частотой повторения, меньшей нижней границы диапазона, равно как и на сигналы с частотой повторения, большей верхней границы диапазона, такой формирователь реагировать ие должен.

Иначе, указанный формирователь должен обеспечивать запрет на формирование выходных импульсов в случаях, когда частота повторения входных сигналов лежит вне заданного диапазона, Цель изобретения — обеспечение заданного диапазона частотной селекции входных сигналов.

Рказанная цель достигается за счет того, что в формирователь импульсов по основному авторскому свидетельству N 212329, содержащий управляемый диод (трнодный тирисгор), усилительный каскад на и-p-n транзисторе, включенном по схеме с общим змиттером, и последовательной RC-цепи, включенной между . анодом и катодом управляемого диода, причем анод управляемого диода подключен к базе транзистора усилительного каскада, введены два транзистора, эмиттеры которых подключены к общей шине, два разделительных конденсатора и три резистора, причем база одного транзистора через первый резистор соединена с шиной литания и через первый разделительный конденсатор связана с выходом усилительного каскада, база другого транзистора через второй резистор соединена с шиной питания и через второй разделительный конденсатор связана с входной шиной, а коллекторы вновь введенных транзисторов обьединены и через третий резистор соединены с шиной питания.

При решении задачи использовано ранее "не. замеченное" свойство устройства по основному авторскому свидетельству, а именно изменение характера выходного сигнала формирователя при переходе периода повторения входных сигналов

Т через граничное значение Тгр, равное собственной длительности выходного импульса формирователя т: при Т > Т сигнал имеет вид прямоугольньиРимлульсов стандартной формы; при Т с Тгрсигнал имеет вид постоянного напряжения с верхним ("возбужденным") уровнем и не имеет импульсных перерывов. Указанное свойство оказалось возможным испольэовать как признак для селекции сигналов полосовото типа для одной из границ.

Дальнейшее пояснение работы схемы, связей ее элементов и элементов новизны будет производиться.c помощью фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема формирователя, импульсов; на фиг.2 — графики напряжений в характерных точках схемы.

Формирователь импульса состоит из управляемого диода 1 (триодного тиристора), последовательной ЯС-цепи иэ времяэадающего конденсатора 2 и ограничительного резистора 3, 4 транзистора 4 усилитель (ключевого) каскада, коллекторного резистора 5, базового резистора 6, конденсатора 7 входной (запускающей) цепи, резистора 8 этой цепи, диода 9 этой пепи, разделительного конденсатора 10, резистора 1, транзисторов 12 и 13, общего для этих транзисторов коллекторного резистора 14, базового резистора 15, разделительного конденсатора 16, клеммы 17 для подачи входных запускающих импульсов, источника постоянного питающего напряжения положительной полярности 18 и источника постоянного питающего напряжения отрицательной полярности 19.

Анод управляемого диода 1 соединен с выводом конденсатора 2, базой транзистора 4 и выводом резистора 6. Второй вывод конденсатора 2 соединен с выводом резистора 3. Коллектор транзистора 4 соединен с выводом резистора

5 и выводом конденсатора 10. Второй вывод конденсатора 10 соединен с базой транзистора 12 и выводом резистора 11, Коллектор транзистора 12 соединен с коллектором транзистора 13 и выводом резистора 14. База транзистора 13 соединена с выводом резистора 15 и выводом конденсатора 16. Второй вывод конденсатора 16 соединен с клеммой 17 и выводом конденсатора 7.

Второй вывод конденсатора 7 соединен с выводом резистора 8, катодом диода 9 и управляющим электродом управляемого диода 1. Эмиттеры транзисторов 4, 12 и 13 соединены с общей шиной устройства. Анод диода 9, катод управляемого диода 1, второй вывод резистора 8 и второй вывод резистора 3 соединены с шиной источ35 Ъ ника питания 19. Вторые выводы резисторов 5, 6, 11, 14 и 15 соединены с шиной источника питания 18. Входной сйгнал подается на клемму 17, выходной снимается с коллекторов транзисторов 12 и f3.

Работа устройства поясняется фиг. 2. При низкой частоте повторения запускающих импульсов (Т) Т,где Т = 1/Р1,а Š— нижняя граничная частота заданного диапазона селекции) форми- рователь импульсов запускается задним фронroM (срезом) входного запускающего импульса (фиг. 2а). До его прихода (в исходном состоянии устройства) транзисторы 4, 12 и 13 были насыщены, а управляемый диод 1 — выключен. Срез входного импульса, после дифференцирования цепью, состоящей из конденсатора 7 и резистора 8, вызывает появление положительного импульса на управляющем электроде управляемого диода 1. Диод 1 включается. Конденсатор 2 разряжается через включенный диод и резистор 3. Отрицательное напряжение источника 19 через включенный диод передается на базу транзистора 4 (фиг. 2б) и выключает этот транзистор. По мере разряда конденсатора

2 ток разряда, являющийся анодным током уп69207) 6

В случае Т < Т (где Т = 1/F à F — верхняя граничная частота селектируемого диапазона) еще до завершения лерезаряда конденсатора 2 формирователя приходит очередной за5 . пускающий импульс (фиг. 2 е) и вновь на короткое время включает управляемый диод 1.

Напряжение на базе транзистора 4 (фиг. 2 ж) не успевает перейти через нулевой уровень и вновь изменяется до отрицательного уровня, за- даваемого источником питания 19. В этих условиях на все время действия последовательности входных сигналов транзистор 4 остается запертым (фиг. 2 з). Левая обкладка конденсатора 10 остается не связанной с корпусом;. заль.15 пирающее напряжение на базе транзистора 12 (фиг. 2 и) не создается, По этой причине транзистор 12 все время остается насыщенным, а напряжение на его коллекторе — неизменным, близким к нулю. Синхронный отклик на входной сигнал по-прежнему не обеспечивается. рявляемого диода 1, уменьшается. Когда он достигнет величины тока выключения диода-1, яв ляющейся параметром этого прибора, диод l вь ключается, Однако транзистор 4 после этого ос тается еще выключенным, так как в силу наличия разряженного конденсатора 2 в его базовой пепи напряжение на базе остается отрицатель ным. Начинается процесс заряда конденсатора 2 от источника питания 18 на источник питания 1 через резистор 6 и резистор 8. Когда,по мере заряда конденсатора 2, напряжение на базе трэн эистора 4 перейдет нулевой уровень (фиг. 2б), транзистор 4 включается. формирование импульса напряжения на его коллекторе заканчивается (фиг. 2в). На время формирования этого импу са напряжения на коллекторе запертого.транзис тора 4 было положительно. Это напряженке зар дило конденсатор 1О, ранее разряженный. Заряд конденсатора 10 происходил во время формирования импульса на коллекторе транзистора 4 по цепи: источник 18, резистор 5, конденсатор

10, участок "база — эмиттер" насыщенного трап. зистора 12. Конденсатор 10 успевает зарядип» ся практически до полного напряжения источника питания 18. После окончания импульса на коллекторе транзистора 4 указанный транзистор, как было отмечено, снова включается и переходит в режйм насыщения, Левая обкладка заряженного конденсатора 10 теперь оказывается связанной с общей шиной устройства через на. сыщенный транзистор 4. Отрицательное напряжение на правой обкладке, приложенное относительно корпуса общей шины, обеспечивает выключение и эапирание транзистора 12. Транзистор 12 оказывается выключенным напряжением на его, базе (фиг. 2г) на время, соответствующее времени перезаряда конденсатора 10 на источник

18 через резистор 11 и выходное сопротивление насыщенного транзистора 4. Однако, a этом о случае, т.е. при Т ) Т„.напряжение на коллекторах транзисторов 12 и !3, образующих схему

И вЂ” НЕ, не изменится, так как транзистор 13 остается насыщенным и напряжение на em коллекторе близко к нулю. После нерезаряда конденсатора 10, когда напряжение на базе транзис45 тора 12 (фиг. 2 r) перейдет через нулевой уровень, транзистор 12 вновь включается и оба транзистора схемы И вЂ” НЕ, 12 и 13, оказываются насыщенными. Второй запускающий импульс через конденсатор !6 поступает на базу транзистора

13 и выключает его. Однако напряжение на коллекторе этого транзистора не изменилось, так как к данному моменту уже кончилось действие запирающего напряжения на базе транзистора

12 и этот транзистор остается на- . сыщенным, Входной импульс не создает синхронного отклика на выходе формщювателя (фиг. 2д) .

В случае, соответствующем попаданию частоты следования входных импульсов в заданный диапазон (фиг. 2 к) формирование импульса на коллекторе транзистора 4 успевает завершиться; на базе транзистора 12 (фиг. 2 м) за счет перезаряда конденсатора 10 образуется запирающее напряжение. Очередной запускающий импульс воздейстЬует на вход формирователя в то время, когда на базе транзистора 12 действует запирающее напряжение и транзистор 2 выключен. В этих условиях появление отрицательного импульса на базе транзистора 13, поступающего на эту базу со входа через конденсатор

16, приводит к выключению и транзистора 13, т.е. выключению сразу обоих транзисторов 12 и 13 схемы И вЂ” НЕ. На время действия входного сигнала напряжение на коллекторах транзис-. торов 12 и 13 становится положительным и практически равным напряжению источника питания 18. Таким образом, на выходе устройства (фиг. 2 м) формируется импульс синхронный входному и равный ему по длительности, Задним фронтом очередного входного импульса управляемый диод 1 вновь включается, что приводит к запиранию транзиетора 4 (фиг. 2 л).

Левая обкладка конденсатора 1О отключается от корпуса устройства, запирающее напряжение с базы транзистора 12 снимается и этот транзистор вновь насыщается. Однако включение транзистора 12 происходит по заднему фронту входного импульса, когда импульс на выходе уже сформирован. Таким образом, в рассматриваемом случае в ответ на последовательность входных импульсов формируется последовательность синхронных выходных импульсов! Это обеспечивается при любой частоте повторения запускающих сигналов, лежашей в диапазоне F,— Fz.

692071

20

Период верхней граничной частоты селекции, Т =1/Р, определяется временем запирания транзистора 4, т.е. может регулироваться с помощью изменения элементов времязадающей цепи, состоящей из резистора 6 и конленсатора 2. Ширина диапазона селектируемых частот определяется временем действия запирающего напряжения на базе транзистора 12 (фиг. 2 л), т.е. может регулироваться с помогцью элементов другой времязадаюшей цепи, состоящей из конденсатора 10 и резистора 1!.

Достоинством данного формирователя является: а) простота схемы; б) четкая фиксация граничных частот селекции; в) независимая и раздельная регулировка граничных частот селекции;

r) возможность реализации схемы в широкой области значений частот повторения, в том числе и в области низких частот повторения F; д) сохранения длительности импульса входного сигнала при его квазиселекции по частоте повторения;

Формула изобретения

Формирователь импульсов по авторскому свидетельству К 212329, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения заданного диапазона частотной селекции входных сигналов, в него введены два транзистора, эмиттеры которых подключены к общей шине, пва разделительных конденсатора и три резистора, причем база одного транзистора через перзый резистор соединена с шиной йитания и через первый разделительный конденсатор связана с выходом усилительного каскада, база другого транзистора через второй резистор соединена с шиной питания и через второй разделительный конденсатор связана с входной шиной, а коллекторы упомянутых двух транзисторов объединены и через третий резистор соединены с шиной литания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР К 212329, кл. 21а 136/02, 30.05.66.

Запускающие импульсе йа клемме /7 р

Напряжение иа коллекторе mp

Напряжение на оы оде усяройспйа

Запускающие импульсы на клемме /7 е

Иопряжеиие на оазе яранзиспара Ь

Ж

Напряжение на коллеияаре ropuwucmopa Ф

Напряжение на дазе аринзиеяара 12

И

Запускающие импульсы на клемме 17

t(Напряжение на оазе щииизиспщаа Ф

Напряжение на дозе mpaesucmopu и

Напряжение иа 5ыьоое уеярд исм3а

Составитель Г. Смелова

РедактоР Д. МепУРишвили ТехРед Л.АлфеРова КоРРектоР M. Селе ман

Заказ 6239/51 Тираж 1060 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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