Селектор импульсов по длительности Советский патент 1985 года по МПК H03K5/26 

Изобретение относится к импульс-ной технике и может найти применение для вьщеления полезных сигналов из помех, отличающихся от полезных сиг налов по длительности. Известен селектор импульсов по длительности, содержащий первый и второй полевые транзисторы, стабилитрон, первый у второй конденсаторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы LlД. Однако точность временного положения переднего фронта выходного импульса недостаточна, так как к заднему фронту входного импульса привязан задний фронт выходного импульса, а не передний. Наиболее близким к изобретению техническим решением является селек тор импульсов по длительности, содержащий транзистор, коллектор кото рого через первый резистор соединен с положительной шиной питания, второй резистор, первый вывод которог соединен с входной шиной, пороговый элемент, ключ, первый,.второй и тре тий диоды, а также второй транзисто первый и второй интеграторы, дополнительный пороговьй злемент, вход которого соединен с выходом второго интегратора, а выход - с входом дополнительного ключа, выход которого соединен с анодом третьего диода 2 Недостатком известного устройств является нестабильное положение переднего фронта выходного импульса о носительно заднего фронта входного импульса, нз-за чего известное устройство во многих случаях не может быть использовано. Цель изобретения - повьшение точ ности временного положения переднего фронта выходного импульса. Поставленная цель достигается тем, что в селектор импульсов по длительности, содержащий транзистЪр коллектор которого через первый резистор соединен с положительной шиной питания, второй резистор, пер вый вывод которого соединен с входной шиной, пороговый элемент, ключ, первый, второй и третий диоды, введены конденсатор, третий и четверTbrft резисторы, причем база транзистора соединена с вторым выводом пер- вого резистора, змиттер - с первым выводом ключа и анодом третьего дио да, катод которого соединен с общей шиной, первый вывод конденсатора соединен с коллектором транзистора. а его второй вывод - с вторым выводом ключа, первым выводом четвертого резистора и входом порогового злемента, выход которого соединен с первой выходной шиной, при зтом входная шина соединена через третий резистор с анодами первого и второго диодов, катоды которых соединены соответственно с вторым выводом четвертого резистора и положительной шиной питания. Кроме того, в устройство введены усилитель и пятый резистор, причем выход порогового элемента соединен с входом усилителя, выход которого соединен с второй выходной шиной и через пятый резистор с эмиттером транзистора. Благодаря указанным особенностям фронт выходного импульса селектора формируется по заднему фронту входного импульса, т.е. его временное положение однозначно определено. На черт-еже показана схема селектора импульсов по длительности. . / Селектор содержит транзистор 1, коллектор которого через первьш резисТор 2 соединен с положительной шиной 3 питания, а база через второй резистор 4 - с входной шиной 5, . а также пороговый элемент 6, ключ 7, первьй, второй и третий диоды 8-10, конденсатор 11, третий и четвертый резисторы 12 и 13, первую выходную шину 14, усилитель 15, выход которого соединен с второй вы-. ходной шиной 16 и через пятый резистор I7 с эмиттером транзистора 1, первым выводом ключа 7 и анодом третьего диода I О, катод которого подключен к общей шине. Первый вывод конденсатора 11 соединен с коллектором транзистора 1, а второй вывод - с вторым выводом ключа 7, первым выводом четвертого резистора 13 и входом порогового элемента 6, выход которого соединен с входом усилителя 15, Входная шина 5 через третий резистор 12 соединенаj c анодами первого и второго диодов 8 и 9,катоды которых подключены соответственно к второму выводу четвертого резистора 13 и положительной шине 3 питания. ПороговьШ элемент 6 может быть выполнен, например, в виде встречно

31

включенных стабилитрона и диода. Ключ 7 может, например, состоять из транзистора 18, база которого соединена с общей шиной, коллектор - с катодом диода 19, анод которого является вторым выводом ключа 7, а эмиттер, являющийся первым выводом ключа 7, через резистор 20 соединен с отрицательной шиной 21 источника питания. Усилитель 15 должен быть неинвертирую1цим и может, например, содержать два каскада на транзисторах 22 и 23 обратной и прямой проводимости соответственно, причем база транзистора 22 является входом усилителя 15, зьшттер через .резистор 24 соединен с общей шиной, а коллектор через резистор 25 соединен с базой транзистора 23, змиттер которого подключен к положительной шине 26 источника питания, а коллектор является выходом усилителя.

Ток, протекающий через резистор 20, должен быть меньше, чем ток коллектора транзистора 1 в режиме насыщения, определяемый величиной резистора 2.

Устройство работает следующим образом.

; При отсутствии входных импульсов на шине 5 транзистор 1 находится в активном режиме и ira резисторе 2 имеется некоторое падение напряже ;ния, а на коллекторе транзистора 1 присутствует положительный потенци- ал, величина которого несколько менше напряжения на шине 3 питания. При этом ключ 7 замкнут, так как транзистор 18 нacьш eн током резистора 20. На втором выводе конденсатор 11 и на выходной шине 14 напряжение близко к нулю.

При поступлении на входную шину 5 положительного импульса транзисто 1 нacьш aeтcя и напряжение на первом выводе конденсатора 11 становится близким к нулю. При этом, так как то-к эмиттера транзистора 1 больше тока, обеспечиваемого резистором 20, излишек тока идет через третий ;диод 10 и ца первом выводе ключа 7 образуется положительный потенциал, вследствие чего ключ 7 запирается. На втором выводе конденсатора 11 потенциал становится отрицательным, равным по величине потенциалу на коллекторе транзистора I до прихода входного импульса.

89334

В течение временного интервала, когда на входной шине 5 присутствует положительный импульс, происходит перезаряд конденсатора 11 от входного 5 положительного импульса через резистор 12, диод 8 и резистор 13.

При этом ,для обеспечения наиболь-шей точности амплитуда входных импульсов должна быть больше напряжения

10 на шине 3 питания, так как в этом случае с помощью диода 9 напряжение на аноде диода 8 нормировано и обеспечена независимость скорости заряда от амплитуды входного импульса. Ввиду

5 того, что на втором выводе конденсатора 11 первоначально присутствует отрицательный потенциал, а предельное значение переходного процесса положительное, перезаряд конденсатора

20 I1 сначала происходит на линейном участке экспоненты и величина напряжения, на которое перезаряжается конденсатор 11, пропорциональна длительности входного импульса.

5 По окончании входного импульса транзистор 1 возвращается в активный режим, а на втором выводе Конденсате.ра П появляется положительный потенциал, равный величине напряжения

Q перезаряда. При малой длительности входного импульса напряжение перезаряда конденсатора 11 меньше напряжения открывания порогового элемента 6, и на первой выходной шине 14 сохраняется нулевой потенциал, а конденсатор 1 разряжается через открытый ключ 7, что обеспечивает быстрое восстановление исходного состояния и отсутствие ошибочных срабатываний при поступлении двух коротких импульсов с небольшим интервалом между ними.

Если длительность входного импульса больше порога селекции, то после окончания входного импульса на втором выводе конденсатора 11 появляется положительное напряжение, достаточное дня открывания порогово- .го элемента 6. При этом на первой выходной шине 14 появляется положительный импульс. Конденсатор 11 разряжается через открытый ключ 7, и длительность импульса небольшая.

Подключение усилителя 15 и пятого резистора 17 создает дополнительный положительный эффект, связанный с расширением функциональных возможностей. В этом случае при открыва-

НИИ порогового элемента б усилитель 15 открывается и через пятый резисто 17 протекает ток, который создает на третьем диоде 10 положительное смещение и, тем самым запирает ключ 7. Конденсатор 11 разряжается через резистор 2, пороговый элемент 6 и входное .сопротивление.усилителя 15. На второй выходной шине 16 формируется положительный импульс. Когда напряжение на втором выводе конденсатора 11 снижается ниже напряжения открывания порогового элемента 6, закрываются пороговый элемент 6 и усилитель 15, и формируется задыши фронт выходного импульса. Длительность выходного импульса пропорциональна превышению величины напряжеНИН перезаряда конденсатора 11 над напряжением открывания порогового элемента 6 И; следовательно, превышению дпительности входного импуль-са над порогом селекции.

Таким образом, передний фронт . выходного импульса привязан во времени к заднему фронту входного импульса.

Длительность выходного импульса несет дополнительную информацию о длительности входного импульса. Преимуществом предлагаемого селектора является также отсутствие ложных србатываний Б случае появления на его входе двух коротких импульсов с коротким интервалом между ними.

1, СЕЛЕКТОР даШУЛЬСОБ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержаиц й транзистор, коллектор которого через первый ре- г зистор соединен с положительной шиной питания, второй резистор, первый вывод которого соединен с входной шиной, пороговый элемент, ключ, первый, второй и-третий диоды, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности временного по-. ложения переднего фро1гга выходного импульса, в него введены конденсатор, третий и четвертый резисторы, причем база транзистора соединена с вторым выводом первого резистора, эмиттер - с первым вьюодом ключа и анодом третьего диода, катод которого соединен с общей шиной, первый вывод конденсатора соединен с коллектором транзистора, а его второй вывод - с вторым выводом ключа, первым выводом четвертого резистора и входом порогового элемента, выход которого соединен с первой выходной шиной, при этом входная шина соединена через третий резистор с анодами первого и второго диодов, катоды которых соединены соответственно с вторым выводом четвертого резистора и полоi жительной шиной питания, 2. Селектор по п. 1, о т л и (Л чающийся тем, что в него введены усилитель и пятый резистор, причем выход порогового злемента соединен с входом усилителя, выход которого соединен с второй выходной шиной и через пятый резистор с эмиттером транзистора. 00 00 со 00 00