Радиочастотный логический элемент Советский патент 1986 года по МПК H03K19/20 

1

Изобретение относится к импульс- Hofi технике и может быть использовано в вычислительных устройствах с радиоимпульсным способом представления информации.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона функционирования.

На фиг.1 показана структурная схема радиочастотного логического элемента; на фиг.2 - структурная схема фазосдвигающего узла.

Радиочастотный логический элемент (фиг.1) содержит транзистор 1, коллектор которого, подсоединен к одному выводу конденсатора 2 и через линию передачи 3 к входной 4 и выходной 5 шинам, база транзистора 1 и второй вывод конденсатора 2 соединены с общей шиной 6, а эмиттер транзистора через фазосдвигающий узел 7 соединен с управляющей шиной 8. Цепи питания 9 обеспечивают- рабочую точку транзистора по постоянному току в активной области. Они состоят из шин питания 10, резисторов 11 и 12, конденсаторов 13 и 14 и отрезков линии передачи длиной И/4 (четвертьволновые линии 15 и 16), где А - длина волны выходных сигналов от источников напряжения высокой частоты.

Фазосдвигающий узел 7 (фиг.2) содержит циркулятор 17, два из выводов которого являются соответственно входом и выходом фазосдвигающего устройства, а к третьему выводу подключен дополнительный транзистор

18,коллектор которого соединен с общей шиной 6, а между базой и коллектором этого транзистора 18 подключено реактивное сопротивление

19.Эмиттер и база транзистора 18 соединены с шиной источника питания 20 через резисторы 21 и 22,, а конде сатор 23 включен между шиной источника питания 20 и общей шиной 6.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что наличие сигнала соответствует логической единице, а отсутствие - сигналу логического нуля. Пусть на управляющую шину 8 поступает сигнал той же частоты, что и напряжение на шине 4 источника высокой частоты. Фазосдвигающий узел сдвигает сигнал таким образом, чтобы угол сдвига находился во втором квадранте, т.е. от 90 «( . В этом случае результирующее сопро118742

тивление коллектор - база будет

складываться из двух составляюш 1х - отрицательного активного сопротив- ления и индуктивного сопротивления. Отрицательное активное сопротивление обусловлено тем, что носители тока, тормозясь в поле, создаваемом на- коллекторном переходе источником напряжения высокой частоты, отдают

JQ ему часть своей кинетической энергии; а индуктивное сопротивление - тем, что напряжение на переходе коллектор - база опережает ток носителей. Параметры транзистора 1 и фазосдви j гающего узла 7 подбираются таким

образом,чтобы индуктивная составляющая- образовывала с конденсатором 2 параллельный .контур, настроенный на частоту сигналов, поступающих на вход- ную-4 и управляющую 8 шины, а отрицательная активная составляющая компенсировала потери в этом контуре. На выходе в этом случае будет сигнал с максимальной амплитуj,; дои на резонансной частоте настроенного колебательного контура, что соответствует сигналу логической единицы. При отсутствии сигнала на входной шине 4 или на управляющей шине 8 на выходной шине 5 будет сигнал логического нуля. Сигнал логического нуля на выходной шине будет и в случае отсутствия сигналов на входной и управляющей шинах.

Таким образом, на выходной шине

35 сигнал логической единицы будет тогда, когда и на входной и на управляющей шинах будут присутствовать сигналы, т.е. реализуется функция умножения двух сигналов. В том

40 случае, если на входной шине присутствует сигнал, а для прохождения полезного сигнала используется управляющая Шина, элемент будет выполнять функцию повторения.

ji, I

Если же на входной шине 4 частота сигнала изменится, то для нормального функционирования элемента должна измениться и резонансная частота. Так как номинал конденсатора 2 является постоянной величиной, то это будет в том случае, если будет регулироваться индуктивная составляющая сопротивления транзистора 1. Причем регулировка должна быть такой, чтобы при увеличении частоты индуктивность уменьшалась, а при уменьшении частоты - увеличивалась. А это будет тогдэ, когда фазовый сдвиг фа30

50

31

зосдвигающего-узла с увеличением частоты будет уменьшаться. Такой характеристикой обладает фазосдвигаю- щий узел, структурная схема которого изображена на фиг.2.

Таким образом, применение фазосдви гающего устройства с падающим участком фазочастотной характеристики позволяет изменять резонансную частоту параллельного колебательного контура и, следовательно, расширить частотный диапазон логического элемента.

Формула изобретения

Радиочастотный логический элемент, содержаг1Ий входную и выходную шины, управляющую шину, конденсатор и транзистор, база которого соединена с общей шиной, а эмиттер и коллектор через четвертьволновые линии соедине187ч

ны с шинами питания щ и и с я тем, что.

отличаю0

5

0

С целью расширения частотного диапазона функционирования, в него введен фазосдвигающий узел, который включен между шиной управления и эмиттером транзистора, коллектор которого объединен с выходной шиной и через конденсатор соединен с общей шиной, а фазосдвигающий узел содержит циркулятор, дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с первым выводом циркулятора, два других вывода которого являются входом и выходом фазосдвигающего узла, коллектор дополнительного транзистора соединен с общей шиной, которая через реактивное сопротивление соединена с базой зтого транзистора, через первый элемент развязки соединенной с шиной источника питания, которая через второй элемент развязки соединена с эмиттером дополнительного транзистора.

Изобретение может быть использовано в вычислительных устройствах с радиоимпульсным способом представления информации. Цель изобретения расширение частотного диапазона функционирования. Устройство содержит транзистор 1, конденсатор 2, линию 3 передачи, входную 4 и выходную 5 шипы, общую шину 6, фазосдвигающий узел 7, управляющую шину 8. Цепь 9 питания включает шину 10 питания, резисторы 11 и 12 конденсаторы 13 и 14 и отрезки 15 и 16 линии передачи длиной Л/4. В описании приведена структурная схема фазосдвигающего узл;; 7. Применение фазосдвигающего уя.чл с подающим участком фазочастот- iioi i характеристики позволяет изменять резонансную частоту параллельного колебательного контура и расширить частотный диапазон логического зле- м е Н та. 2 ил. i (Л N5 00

/8

LiРедактор К.Волощук

Заказ 650/60 Тираж 818 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

23

20

221

Хя1

Составитель 0.Скворцов

Техред Т.Тулик Корректор И.Эрдейи