Генератор стробирующих импульсов для стробоскопического осциллографа Советский патент 1984 года по МПК H03K5/00 

Изобретение относится к импульсным генераторам, с длительностью фронта в пико-наносекундном диапазоне , в частности.к генераторам . стробирующих импульсов в стробоскопическом преобразователе стробоскопическсэго осциллографа.;

Известен генератор стробируняцих импульсов, который содержит регенеративный каскад на двух транзисторах разной проводимости, согласующий трансформатор, усилитель мощности перепада напряжения регенеративного каскада, оконечный формирователь импульсов для смесителя, инвертор, ждущий мультивибратор и усилитель мощности строб-импульсов для схемы памяти С13.

Недостатками данного генератора являются большая длительность фронта перепада напряжения, снимаемого с колле.ктора транзистора регенеративного каскада (т.е. из цепи положительной обратной связи), наличие отдельного генератора строб-импульсов для схемы памяти, а следовательно, боль;иая потребляемая мощность, низкий КПД, а также сложность.

Наиболее близким, к предлагаемому по технической сущности является генератор стробирующих импульсов для стробоскопического осциллографа, содержащий первый, второй и третий транзисторы одинакового типа проводимости и четвертый транзистор противоположного типа проводимости, коллекторы первого и BTOjioro транзистора через первичные обмотки соответственно первог9 второго согласующих ттэансформаторов соединены с первой пшной источника питания, базо-эмиттерный переход первого транзистора .зашунтирован соединенными параллельно первым резистором и катушкой индуктивности, первого транзистора соединен с второй шиной источника питания, базо-:этттерный переход второго транзистора зашунтирован вторым резистором, база третьего транзистора соединена с кс ллектором четвертого и через цепь запуска с входной шиной,коллектор .третьего транзистора соединен с первой обкладкой первого конденсатора и через третий резистор с первой шиной источника питания и эмиттером четвертого транзистора, баз а третьего транзистора через четвертый резистор соединена с его эмиттером и первой обкладкой второго конденсатора, а также пятый резистор , первый вывод которого соединен с первой шиной источника питания С2 3.

Недостатки известного генератора обусловлены большой длительностью фронта перепала напряжения, снимаемого с коллектора транзистора усжлителя мощности строб-импульсов для смесителя, использованием высоковольтного источника питания и наличием промежуточного каскада усиле- ния напряжения строб-импульсов для схемы памяти, что вызвано подключением входной цеди усилителя стробимпульсов для схемы памяти к выходу регенеративного каскада через высокоомный развязывающий резистор с

сопротивлением до 10 кОм параллельно входной цепи усилителя мощности строб-импульсов для смесителя. Это необходимо для уменьшения отбора мощности из регенеративного каска..5 да, а следовательно, от усилителя мощности строб-импульсов для смесителя. Высокоомное сопротивление приводит к интегрированию фронта и спада импульсов входной цепью тран0 зистора. Кроме того, генератор характеризуетйя большой потребляемой. мощностью (из-за потребления энергии в ждущем режиме и промежуточном каскадер и низким КПД.

5 Цель изобретения - уменьшение длительности фронта перепада напряжения

и упрощение схелол генератора.

Поставленная цель достиг;ается тем, что в генераторе стробирую0 ВДих импульсов для стробоскопического осциллографа, содержащем первый второй и третий, транзисторы одинакового типа проводимости и четвертуй транзистор противоположного типа

5 проводимости, коллекторы первого и второго транзисторов через первичные обьютки соответственно первого и второго согласующих трансформаторов соединены с первой шиной источJ. ника питания, базо-эмиттерный переход первого транзистора зашунтирован соединенными параллельно первым резистором и катушкой индуктивности, эмиттер первого транзистора соединен с второй шиной источника пита5 ния, базо-эмиттерный переход второго транзистора зашунтирован в1орь1м резистором, база третьего транзистора соединена с коллектором четвертого и через цепь запуска с входной

0 шиной, коллектор третьего транзистора соединен с первой обкладкой первого конденсатора и через третий резистор с первой шиной .источника питания и э.миттером четвертого

5 транзистора, база третьего транзистора через Четвертый резистор соединена с его эмиттером и первой обкладкой второго конденсатора, а также пятый резистор, .первый вывод котороQ го соединен с первой шиной источника питания, вторая обкладка первого конденсатора соединена с вторым выводом пятого резистора и базой четвертого транзистора, первая обкладка второго конденсатора соёдийена с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с базой первого транзистора и второй обкладкой второго конденсатора.

На чертеже представлена схема генератора стробирующих импульсов для стробоскопического осциллографа.

На схеме обозначены входная ши на 1, цепь 2. запхска/ содержаицая конденсатор 3, резистор 4 и диод 5, р-п-р- - транзистор б, резисторы 7 и 8, конденсатор 9,п-р-п- транзистор 10, резистор 11, конденсатор 12, KaTyuji.Ka индуктивности 13, шунтирующие резисторы 14 и 15, Tir-p-n- транзисторы 16 и 17, согласунвдие трансформаторы 18 и 19, а также шины 20 и 21 источника питания. .

Генератор содержит регенеративный каскад на транзисторах б и 10 разного типа проводимости с резисторами 7 и 11, в цепях коллекторов, с времязадающей цепью регенеративного процесса на шунтирующем базоэишттерный переход транзистора б резисторе 8 и конденсаторе 9, соедияякяцем коллектор транзистора 10 с базой транзистора 6, коллектор . которого соединен с базой транзистора 10, а эмиттер - с шиной 20 источника питания; транзистор 16 с шунтирующим его базо-эмиттерный переход, резистором 14 и конденсатором 12, при этом коллектор транзистора 16 через первичную обмотку согласующего трансформатора 18 подключен к шине 20 источника питания, база-эмиттеру транзистора 10, а эмиттер - к базе транзистора 17, коллектор которого через первичную обмотку соглаеунвдего трансформатора 19 подключен к шине 20 источника питания, а. эмиттер - к шине 21, базо-эмиттерный переход транзистора. 17 зашунтирован соединенными параллельно резистором 15 и катушкой

индуктивности 13. ;

Вторичные обмотки первого и второго согласующих трансформаторов соединены соответственно с входной шиной схемы памяти осциллографа и входной шиной формирователя стробируювдих импульсов (си ) для смесителя (см} осциллографа. . .

Генератор работает следуняцим образом.

После включения питающего наПряженин генератор находится в .состоя- НИИ Выключено., т.е. в ждущем режиме. При подаче положительного ynpeiB лякяцего напряжения на шину 1 и небольшом превышении величины его порогового уровня начинае открыв аться трайзистор 10. Это приводит к открыванию транзистора 6. Система охвачена йоложительной обратной

связью через конденсатор 9. Увеличение проводимости транзистора 10 при-, водит к понижению потенциала на его коллекторе, а следовательно, Н-а базе транзистора.6, в результате чего увеличивается проводимость транзистора б, а следовательно, потенциал базы транзистора 10. Происходит лавинообразный процесс открывания транзистора б и 10. Увеличение суммар0ного тока этих транзисторов приводит к. увеличени р напряжения на катушке индуктивности 13,.а следовательно, приоткрыванию транзистора 17 и началу формирования фронта перепада напряжения. Резистор 14

5 и конденсатор 12 пропускают начальный фронт импульса тока, затем открывается, транзистор 16, при эуом происходит нарастание суммарного тока базы транзистора 17 за счет

0 эмиттерного тока транзистора 16 . tчастотные свойства транзистора 16 должны быть не хуже частотных .свойств транзистора 17)-. Увеличение тока байы транзистора 17 приводит

5 к повышению степени его насыщения, а следовательно, к обострению фронта перепада напряжения; Перепад напряжения, возникающий на коллекторе транзистора 10 дифференцируется

0 НС-цепью, образованной конденсатором 9 и резистором 8, и усиливается транзистором б без искажения (так как транзистор в насыщение не входит из-за включенных в его к;оллекторную

5 цепь впрямом направлении базо-эмиттерных переходов транзисторов 10, 16 и 17). Транзистор 10 переходит в режим глубокого насыщения. В pe-.v зультате суммарный ток на выходе

0 регенеративного каскада состоит из импульса с экспоненциально убывающим срезом и подставки с амплитудой Х-Зкн (ток колле:ктора насыщения транзистора 10. Величина сопротив- Ления шунтируквдего резисторй 14

5 выбирается такой, чтобы напряжение подставки не превышало порогового уровня открывания транзистора 16 (т.е. его пятки /, и составляет единицы ом. Из экспоненциального

0 импульса, усиленного транзистором 6, транзистором 16 формируется трапецеидальный импульс с крутым фронтом и .срезом, который используется в каг честве строб-импулйса для схемы па5мяти. Длительность стрО;б-импульса для схемы памяти выбирается путем подборка величины .емкости конденсатора 9 (обычно в пределах 0,2 0,8 мкс)0

.Гаким образом, применение предлагаемого генератора стробирующих импульсов позволяет уменьшить длительность ; фронта перепада .напряжения, что дает возможность расширить полосу пропускания строб-преобраэо5

вателя 1фоме того, повышаются надежность генератора в результате упрощения схемы и уменьшения количества элементов и энергетический режим etx работы, вследствие исключения промёгАуточЯого каскада и потреблейия энергии в р рсиме.

Применение в выносном блоке строб-преобразователя двух низковольтных источников позволяет исключить высоковольтные источники пита ния, что повышает надеж ность схемы и удобство эксплуатации.

ГЕНЕРАТОР СТРОБИРУКЙЦИХ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛОГРАФА, содержацдай первьШ, второй и третий транзисторы одинакового типа проводимости и четвертый транзистор противоположного типа проводимости, коллекторы первого : : и второго транзисторов через парвнч ные обмотки соотйетственно первого и второго согласующих трансформато- . ров соединены с первой шиной источ ника питания, базо-эмиттерный пе- . , реход первого транзистора зашунтй; рован соединенными параллельно пер-: вым резистором и катушкой -индуктивности, эмиттер первого транзистора соединен с второй шиной источника питания, базо-эмиттерный переход второго транзистора зашунтирован вторым резистором, база третьего транзистора соединена с коллектором четвертого транзистора и через цепь запуска с входной шиной, коллектор третьего транзистора соединен с первой обкладкой первого конденсатора и через третий резистор с первой шиной источника питания и эмиттеррм четвертого транзис тора, баз.а третьего транзистора через четвертый резистор соединен 1 с его эмиттером и первой обкладкой . второго конденсатора, а также пя. тый резистор, первый вывод которо- . i го соединён с первой шиной источника питания, 6 т л и ч а ю щ и и с я (Л тем, что,сцелью уменьшения длительности фронта перепада напряжения И упрощения схемы, вторая обкладка первого конденсатора соединена с вторым выводом пятого резистора и ; базой четвертого транзистора, первая обкладка второго конденватора соединена с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с базой первого транзистора и второй обкладкой второго конденсатора.