Расширитель импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/04 

(21)4088197/24-21

(22)20.05.86

(46) 23.04.88. Бюл. № 15 (72) С.В. Николин (53) 621.374(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 668080, кл. Н 03 К 5/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 145627, кл. G 01 R 19/02, 1961. (54) РАСШИРИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

(57)Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может быть использовано, например, в измерителях временных интервалов. Целью изобретения является снижение погрешности преобразования длительности входных импульсов. Устройство содержит шину 1 первого источника напряжения, стабилизаторы 2,6, 9

и 10 тока, ключевой элемент 3, компаратор 5, гаину 7 второго источника напряжения, шину 8 управления, блок

11измерения отношения токов, шины

12и 13 входа, мину 14 источника опорного напряжения. Блок 11 содержит операционный усилитель 15, резисторы 16,17 и 18. Стабилизаторы 2,9 и 6,10 тока выполнены на транзисторах 19-22, образующих дифференциальные пары. Устройство также позволяет повысить технологичность производства, т.е. исключается необходимость в настройке параметров схемы, упростить эксплуатационную

и повыс{1ть метрологическую надежность устройства в его практического использования. 2 з.п. ф-лы, 1 ил

i

(Л С

СС

о

;о

СЛ

И обрс теиие относится к импу.пьс- Hoi i технике и может быть использо- 9r,uij, например, в составе измерителен рременных интервалов.

Цель изобретения - снижение погрешности преобразования длительности входн1,1х импульсов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема расширителя импульсов.

Расширитель импульсов содержит шину 1 первого источника напряжения, Которая через первый стабилизатор 2 тока подключена к входу ключевого элемента (ключа) 3, выход которого соединен с потенциальной обкладкой конденсатора 4, входом компаратора 5, выходом второго стабилизатора 6 тока, вход которого соединен с шиной 7 второго источни:ка напряжения, управляющий вход ключевого элемента соединен с шиной 8 управления. Введены третий 9 и четвертый 10 стабилизаторы тока, блок 11 измерения отношения токов, тины 12 и 13 входа которого включены выходом третьего 9 и выходом четвертого 10 стабилизаторов тока, выход подключен к управляюш;ему входу второго 6 и четвертого 10 стабилизаторов тока, соединенного входом с ш1-шой 7 второго источника питания, вход третьего стабилизатора 9 тока соединен с шиной 1 первого источника напряжения, управляющий вход - с шлной 14 источника опорного напряжения, соединенной с yпpaвляющзiм входом первого стабилизатора 2 тока.

Блок 11 измерения отношения токов содержит операционный усилитель 15, выход которого соединен с выходом блока 11 измерения отношения токов, инвертирующий вход через первый резистор 16 соединен с общей шиной устройства, неинвертирующий вход через последовательно соединенные второй 17 и третий 18 резисторы - с общей шиной устройства, причем второй резистор 17 включен между шинами 12 и 13 входа блока 11 измерения отношения токов.

Первый 2 и третий 9, второй 6 и четвертый 10 стабилизаторы тока .выполнены на основе транзисторов 19, 20 и 21, 22, образуюшдх дифференциаль ные пары.

Расширитель импульсов работает следующим образом.

15

20

Входной, импульс закрывает псрный диод ключа Зин течение длительности входного импульса током транзис- тора 19 через второй диод ключа 3 происходит заряд конденсатора 4. По окончании входного импульса первый диод ключа 3 открывается, а второй диод ключа 3 закрывается. Током тран1Q зистора 21 осуществляется медленный разряд конденсатора 4 до исходного напряжения, момент достижения которого фиксируется компаратором 5, на его выходе формируется импульс увеличенной длительности.

Блок 1 1 измерения отнош.ения токов работает следуюш 1м образом. Выходной ток транзистора 20, равный току заряда Ij, .разделяется на две части: через резистор 17 и транзистор 22 протекает ток, равный току разряда 1р, а через резистор 18 - ток (Ij-Ip), Поскольку инвертирую- вход усилителя 15 находится под

2/ нулевым потенциалом, напряжение на выходе его изм€ няется так, что через транзисторы 22 и 21 протекает ток IP такого значения, при котором потенциал неинвертирующего входа усилителя 15 также равен нулю. Тогда справедливо равенство

(1з-1р) К,в ip-R,,

где J, R - сопротивление резисторов 18 и 17.

Тогда коэффициент преобразования К длительности импульса будет

К R,,/R,,..

Таким образом, коэффициент преобразования схем. задается отношением сопротивлений двух резисторов. Используя прецизионные резисторы типов С2-14, С2-29В или интегральные резисторные матрицы, можно задавать . коэффициент преобразования с погрешностью порядка 0,1% без дополнитель- 45 ной настройки.

Предлагаемый расширитель импульсов позволяет уменьшить погрешность преобразования длительности входных импульсов, повысить технологичность 50 производства, так лсак полностью отпадает необходимость в настройке параметров указанной схемы, упростить эксплуатацию и повысить метрологическую надежность применения устрой- 55 ства, так как в схеме осуществляется автоматическая стабилизация номинального значения коэффициента преобразования, в результате отпал-ает

30

35

40

необходимость в периодическом контроле и настройке коэффициента преобразования.

Формула изобретения

шинои второго источника питания, вход третьего стабилизатора тока соединен с птиной первого источника напряжения, а его управляющий вход- с шиной источника опорного напряжения, соединенной с управляющим входом первого стабилизатора тока,

2,Расширитель импульсов по п, 1, отличающийся тем, что блок измерения отношения токов содержит операционный усилитель, выход - которого соединен с выходом блока измерения отношения токов, инвертирующий вход через первый резистор соединен с общей шиной устрой-: ства, неинвертирующий вход через последовательно соединенные второй и третий резисторы - с общей шиной устройства, причем второй резистор включен между шинами входа блока измерения отношения токов.

3.Расширитель импульсов по п, 1, отличающийся тем, что первый и третий, второй и четвертый стабилизаторы тока вьшолнены на основе первого и третьего, второго и четвертого транзисторов, образующих дифференциальные пары.