Устройство формирования прямоугольных импульсов из переменного напряжения Советский патент 1985 года по МПК H03K6/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в технике магнитной записи цифровой информации.

Цель изобретения - повышение крутизны фронтов формируемых импульсов с одновременным повышением стабильности работы его в широком диапазоне амплитуд входных сигналов.

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.2 - эпюры, поясняюш.ие его работу.

Устройство содержит первый резистор 1, включенный между шиной 2 источника питания и эмиттером первого транзистора 3 р-п-р типа проводимости, база которого через второй резистор 4 соединена с коллектором второго транзистора 5 п-р-п типа проводимости, эмиттер которого соединен с общей шиной, колллектор через третий резистор 6 соединен с шиной 2 источника питания, а база соединена с коллектором первого транзистора 3, делитель 7 напряжения, вход которого соединен с входной шиной 8 устройства, первый и второй диоды 9 и 10, стабилитрон 11, база второго транзистора 5 соединена с катодом первого диода, анод которого соединен с общей шиной устройства, а база первого транзистора 3 соединена с анодом второго диода, катод которого соединен с шиной 2 источника питания, и с катодом стабилитрона, анод которого соединен с выходом делителя 7 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на входе схемы нулевой уровень. Состояние транзистора 3 определяется состоянием транзистора 5. Предположим, что транзистор 3 открыт и его коллекторным током открыт выходной транзистор 5. Выходное напряжение близко к нулю. При поступлении на вход положительного полупериода переменного (например, синусоидального) напряжения (эпюра 2а) вначале транзистор 3 остается открытым его базовым током, протекающим через резистор 4 и открытый транзистор 5. В момент, когда уровень напряжения на базе транзистора 3 (эпюра 26) оказывается близким к уровню напряжения шины 2 источника питания, транзистор 3 закрывается, что приводит к запиранию транзистора 5. На выходе формируется положительный перепад напряжения (эпюра 2г). В этом случае стабилитрон 11 включен

для входного сигнала в прямом направлении. При уменьшении положительного напряжения на вход ниже напряжения питания за счет наличия обратного тока стабилитрона 11 и положительной обратной связи между

транзисторами транзистор 3 своим коллекторным током открывает транзистор 5 и на выходе формируется задний фронт импульса. Прямоугольная форма выходного импульса при этом обеспечивается наличием положительной обратной связи между транзисторами 3 и 5.

При поступлении на вход отрицательного полупериода переменного напряжения (эпюра 2а) в начальный момент времени транзисторы 3 и 5 открыты, отрицательное относительно обший точки напряжения поступает на анод стабилитрона 11, который в момент времени, когда входное напряжение по абсолютному значению становится равным его напряжению стабилизации, пробивается, ток

через колллекторный переход транзистора 3 и диод 9 лавинообразно увеличивается, а скачок прямого напряжения на диоде 9 закрывает транзистор 5. За счет пробоя стабилитрона 11 процесс проходит лавинообразно и на выходе появляется крутой перепад напряжения. Аналогичный процесс происходит при запирании стабилитрона 11. Лавинообразное уменьшение тока через стабилитрон приводит к резкому запиранию транзистора 5 и крутому перепаду выходного напряжения (фиг.2г). Напряжения, действующие на базах транзисторов, изображены на фиг.2б, в.

Таким образом, при полярности полупериода входного напряжения, совпадающего с полярностью напряжения питания, крутизна фронта импульса обеспечивается наличием положительной обратной связи между транзисторами 3 и 5, а при противоположной полярности входного напряжения - за счет лавинообразного нарастания и спада тока через стабилитрон при пробое и запирании.

0 Следовательно, введение в схему диодов 9 и 10 и стабилитрона 1L позволяет улучшить форму выходных импульсов, увеличивая крутизну фронтов, и расширяет динамический диапазон входных напряжений, при которых схема может работать в качестве

5 формирователя прямоугольных импульсов удвоенной частоты из переменного напряжения.

Фиг.г

УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ИЗ ПЕРЕМЕНН ОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее первый резистор, включенный меж ду шиной источника питания и эмиттером транзистора р-п-р типа проводимости, база которого второй резистор содинена с коллектором второго транзистора п-р-п типа проводимости, коллектор которого через третий резистор содинен с шиной источника питания, а база соединена с коллектором первого транзистора, делитель напряжения, вход которого содинен с входной шиной, отличающееся тем, что, с целью повышения крутизны фронтов формируемых импульсов с одновременным повышением стабильности работы, в него введены первый, второй диоды и стабилитрон, причем база второго транзистора соединена с катодом первого диода, анод которого соединен с общей шиной устройства, а база первого транзистора соединена с анодом второго диода, катод которого подключен к шине источника питания, и с катодом стабилитрона, анод которого соединен с выходом делителя напряжения, а эмиттер второго транзистора п-р-п типа проводимости соединен с общей шиной. оВшх г.1