Преобразователь амплитуды импульсов в код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/54 

(21)4126805/24-24

(22)16.06.86

(46) 23.10.88. Бюл. # 39 (72) Б.И Гладкий , В.К.Гончаров и В.М.Куценко (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 561290, кл. Н 03 М 1/50, 1977. Авторское свидетельство СССР 621088, кл. Н 03 М 1/50, 1976.

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИТУДО ИМПУЛЬСОВ В КОД

(57) Изобретение относится к вычислительной технике и цифрово1Ч аппаратуре связи И предназначено для построения аналого-цифровых преобразователей. Целью изобретения является повышение быстродействия. Для этого в устройстве в качестве накопителя зарядов используется полупроводнико-i вый диод с накоплением заряда (ДНЗ) с управляемой током диффузионной ем-v костью. 2 ил.

OSh, СО ND

Ч «Ч

N$

Изобретение относится к импульсной измерительной технике и к аналого-цифровым устройствам обработки сигналов и предназначено для использо вания в аппаратуре связи и в технике ЭВМ.

Цель изобретения - повышение быстродействия .

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема, преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу преобразователя.

Преобразователь содержит зарядное устройство 1, выполненное на источ- нике 2 положительных импульсов входного сигнала и токозадающем резисторе 3, разрядное устройство 4, выполненное на генераторе 5 отрицательных тактовых импульсов и токозадающем резисторе 6, блок 7 синхронизации, диод Шоттки 8, нагрузочный резистор 9, диод 10 с накоплением заряда и измерительный резистор 11.

Преобразователь работает следующим образом,

Положительньй импульс входного сигнала с амплитудой Uj,, в момент времени t через токоограничительный резистор 3 создает прямой ток диода 10 по цепи 2-1-10-11-2. Величина сопротивления R1 резистора 3 выбирается на порядок больше прямого сопротивления Гдпр диода 10, и устанавливается прямой ток

т- Ue,, J-np.i- Rf

Протекание прямого тока Хлц,, через диод 10 приводит к накоплению в нем не- равновесного заряда (н(фиг.2), величина которого

QH.,r CM(l-e),

где н - время жизни неравновесных

носителей;

t - длительность входного импульса,

Если tn H-const, то накопленный заряд определяется только величиной прямого тока Iitw временем жизни носителей

Qm-Inp.r TH

В момент окончания действия входного импульса tj с помощью устройства 7 синхронизации на диод 10 через токоограничительный резистор 6 нают поступать отрицательные импуль сы с постоянной амплитудой Llfri и периодом генератора 5. В это же время накопленный в диоде 10 неравновесный заряд QH( начинает уменьшаться ввиду рекомбинации носителей заряда (фиг. 2в, линия т) и их рассасьгоания обратным током Тр рСлиния IT). Скорость изменения накопленного заряда определяется уравнением

(iQ« QH т

ОЬРч Ь (,н

Распределение носителей при рассасьгаа нии накопленного заряда Q« отрицательными тактовыми импульсами напряжения неизменной амплитуды U.rn соответствует линии II.

Наличие электрического поля в базе (п-о бласти) диода 10 с накоплением заряда, направленного от вывода к р-п- переходу, способствует уменьшению времени спада обратного тока по истечени рассасывания накопленного заряда, что в свою очередь, позволяет уменьшить период входных импульсод, увеличивая тем самым частотный диапазон преобразователя.

Длительность tm и амплитуда losi, тактовых импульсов обратного тока определяется равенством

.Ян- яячс АЯи

где Д Р, ty - уме шение накопленного заряда ввиду рассасьша- ния обратным током Тцвр в течение длительности тактового импульса ttn. Учитьшая, что

.( н , получим

IHP.

Так как в течение времени рассасывания сопротивление диода очень мало (гдрр К), то обратный ток IDBP в цепи диода постоянен и определяется.величиной ограниченного сопротивления, стоящего в цепи генератора тактовьгх импуль сов обратного напряжения неизменной амплитуды Чщ:

UTH

Rr

IOBP - 5 -const ,

Обратный ток IOSP, протекая через резистор i-1, создает на нем отрицательные импульсы выходного напряжения Ufcirts количество п которых пропор3 14327

гщонально амплитуде входного импульса Ugi. Диод Иоттки 8 и резистор 9 с сопротивлением R),R3 предназначены для отсекания положительного импульса напряжения, создаваемого прямым током 1пр. на резисторе 11.

Формула изобретения

Преобразователь амплитуды импульсов в код, содержащий зарядное устройство, первый выход которого соединен с первым выводом накопительного элемента и объединен с выходом разрядного устройства, блок синхронизации, первый выход которого соединен с входом зарядного устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродейст

0

5

0

74 , ВИЯ, введен элемент нагрузки, вьто. ненный на резисторе, выпрямительный элемент, выполненный на диоде Шоттки, измерительный элемент, выполненный на резисторе, а накопительный элемент выполнен на диоде с накоплением заряда, второй вывод которого объединен с первым выводом резистора нагрузки и подключен к катоду диода Шоттки, анод которого объединен с первым выводом резистора нагрузки и является выходной шиной, второй вывод резистора нагрузки объединен с вторыми выходами зарядного устройства, разрядного устройства, вторым выводом измерительного резистора и является шиной нулевого потенциала, второй выход блока синхронизации соединен с входом разрядного устройства.

г/

WX

&/x./ (fJf-5)

Фиг.г

Вы.г(г