Устройство синхронизации Советский патент 1985 года по МПК H03K3/315 

СП

4

Ф Од Изобретение относится к импульCHOii технике и может быть использовано, например, в устройствах синхр низации генератора развертки широкополосного осциллографа. Известно устройство синхронизации, содержащее блокинг-генератор, туннельный диод, RC-цепь с регулируемой постоянной времени, переключатель и эмиттерный повторитель 1 Недостатком устройства является ограниченный диапазон работы. Наиболее близким к предлагаемому является устройство синхронизации, содержащее коммутатор тока, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй - с выходом источника напряжения смещения и переключатель полярности синхронизации, а также генератор, выполненный на туннельном диоде, и элемент согласо вания 2 . Недостатками устройства являются ограниченный частотньй диапазон и ,низкая стабильность работы. Цель изобретения - расширение частотного диапазона при одновремен ном повьшении стабильности работы. Поставленная цель достигается тем, что в устройство синхронизации содержащее коммутатор тока, первый вход которого соединен с входной ши ной, а второй - с выходом источника напряжения смещения и переключатель полярности синхронизации, введены триггер-защелка и усилитель-коммутатор, причем первый и второй выход коммутатора тока соединены соответственно с первым и вторым входами триггер-защелки, первый и второй вы ходы которого соединены с первым и вторым входами усилителя-коммутатора, собранного, например, на двух транзисторах, включенных по схеме с общей базой, коллекторы которых соединены с резистором нагрузки и выходной шиной, эмиттеры -через резисторы обратных связей - с эмиттерами транзисторов триггера-защелки а через резисторы режима работы .с переключателем полярности синхрон зации. На фиг, 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства на фиг. 2 - эпюры, поясняющие работу устройства. Устройство содержит коммутатор тока, один вход которого соединен с входной шиной 2, а второй - с выхо- , дом источника .3 напряжения смещения, переключатель 4 полярности синхрони зации, триггер-защелку 5 и усилителькоммутатор б, причем первый и второй выходы коммутатора 1 тока соединены соответственно с первым и вторым входами триггера-защелки 5, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами усилителякоммутатора 6, собранного, например, на . транзисторах 7 и 8, включенных по схеме с общей базой, коллекторы которых соединены с резистором 9 нагрузки и выходной шиной 10, эмиттеры через резисторы 11 и 12 обратных связей - с эмиттерами транзис торов 13 и 14 триггера-защелки 5, а через резисторы 15 и 16 режима работы - с переключателем полярности 4 синхронизации. Триггер-защелка 5 содержит резисторы 17-19, коммутатор 1 тока транзисторы 20 и 21 и источник 22 тока, а источник3 смещения - резисторы 23-25. Устройство работает следующим об разом, Допустим, что с помощью резистора 25 на базе транзистора 21 установлено напряжение U, и Ugx Uci (фиг.2с4) , а переключатель 4 установлен в левое положение (положение + ), Тогда ток источника 22 протекает через транзистор 21 и резистор 18. Поэтому потенциал базы транзисторы 14 ниже потенциала базы транзистора 13, транзистор /13 открыт, а транзистор 1.4 закрыт. Так как на резисторе 19 нет падения напряжения (током базы транзистора 13 можно пренебречь), то напряжение на базах транзисторов 13 и 7 равно Е-, а на их эмиеттерах приблизительно равно 0,7 В (ток через транзистор 7 протекает от источника EJ через резисторы 9 и 15 и замкнутые контакты переключателя 4 к источнику - Е. Транзистор 8 закрыт, так как потенциал его базы ниже потенциала его эмиттера (на эмиттере транзистора 8 .Е2у а на базе его - Е минус падение напряжения на резисторе 18). Резистор 12 включен между точками с одинаковым потенциалом и через него ток не протекает. При увеличении Ug , когда ,, (время t, фиг. 2 «), происходит перераспределение тока между транзисторами 20 и 21 - ток через транзистор 20 увел чивается, а чере- транзистор 21 уменьшается, что, в свою очередь, приводит к увеличению потенциала ба зы транзистора 14 и уменьшению потенциала базы транзистора 13. В момент равенства потенциалов на базах транзисторов 13 и 14 в схеме происходит быстрое переключение, в резул тате которого транзистор 13 закрыва ется, а транзистор 14 открывается. Уменьшается также ток через транзис тор 7, так как потенциал на его базе уменьшается, а потенциал эмиттеро транзисторов 13 и 14 остается неизменным, позтому через резистор 18 протечет также ток от источника Е к источнику Е (через транзистор 13 резисторы 12 и 15 и замкнутые контак ты переключателя). На выходной шине устройства получают положительный перепад напряжения с крутым фронтом (фиг. 25). Если в рассматриваемом случае переключатель 4 находитс в крайнем положении - , то вначале транзистор 7 закрыт (на его эмиттер подается напряжение Е2, которое боль ше напряжения его базы, а через транзистор 8 протекает минимальный ток. При увеличении И , когда Ugx (t., фиг. 2 «), происходит перераспределение токов между транзисторами 20 и 21 - ток через транзистор 20 увеличивается, а через транзистор 21 уменьшается. Это приводит к повышению потенциала коллектора транзистора 13 и базы транзистора 8. Ток чере рранзи тор 8 увеличивается. Это, в свою очередь, приводит к еще большем увеличению потенциала базы транзистора 8. Начинается лавинообразный процесс, в результате которого транзистор 14 откроется, а транзистор 13 закроется (ц, фкг. 2 fe), а через транзистор 8 протечет максимальный ток. На выходной шине устройства I получают отрицательный перепад на,пряжения с крутым фронтом (фиг.2д. Аналогичным образом-происходит переключение транзисторов в случае. уменьшаеткогда входное, напряжение ся от значения U Ц до значеИХ С1 С1 (t,, фиг. 2 « ), ник Ug и с тем что в этом случае получают отличием, положительный перепад напряжения на выходе устройства (фиг. 2 в), когда переключатель 4 находится в правом положении, и наоборот, когда переключатель 4 находится в левом положенин, получают отрицательный перепад напряжения. Таким образом, подключение к триггеру-защелке усилителя-коммутатора с резисторами обратных связей ;позволяет увеличить быстродействие |Схемы синхронизации, а тем самым и ;его широкополосность. Предложенная схема не критична к изменению параметров элементов вследствие старения илн изменения температуры окружающей среды, что дает возможность упростить ее регулировку и эксплуатацию. В схеме прототипа, которая применена в осциллографе С1-64, значение времени нарастания фронта синхроимпульса равно примерно ,20 не, а в предложенной схеме это время составляет 2-4 НС. Кроме того, предлагаемая схема.не требует индивидуальной регулировки и работает с высокой стабильностью. Стабильность работы в предложенной схеме определяется стабильностью параметров транзисторов триггер-защелки. Если в качестве этих транзисторов применить транзисторы, размещенные на одном кристалле с идентичными параметрами (такие пары широко выпускаются отечественной промышленностью), то при изменении температуры проис ходит одинаковое изменение параметров транзисторов, поэтому режим работы схемы не изменяется.Включение на выходе триггер-защелки усилителякоммутатора с резисторами обратной связи, вторые выводы которых соединены с эмиттерами транзисторов триггерзащелки, улучшает как частотные свойства усилителя, так и его стабильность.

Т rif

bJ

.1±J

УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ, содержащее коммутатор тока, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй - с выходом источника напряжения смещения, и переключа:тель полярности синхронизации, о тличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазоr..1tt на при одновременном повышении стабильности работы в него введены триггер-защелка и усилитель-коммутатор, причем первый и второй выходы коммутатора тока соединены соответственно с первым и вторым входами триггера-защёлки, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами усилителя-коммутатора, собранного, например, на двух транзисторах, включенных по схеме с общей базой, коллекторы которых соединены с резистором нагрузки и выходной шиной, эмиттеры через резисторы обратных связей - с эмиттерами транзисторов триггера-защелки, а через резисторы режима работы (П с переключателем полярности синхронизации.