Формирователь биполярных импульсов Советский патент 1990 года по МПК H03K5/01 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов в цифровых измерительных приборах, а также в системах контроля.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы формирователя.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого формирователя,

Формирователь содержит компгратор J, первый вход которого подключен ко рходу формирователя, входу инвертора 2 и базе биполярного транзистора 3 Прямой проводимости, второй вхпд ком- fiapaTopa 3 включен в цепь коллектора биполярного транзистора, а через ре- Ййстор 4 - к шине отрицательного питающего напряжения, выход компаратора 1 подключен к затвору выходного транзистора 5 и резистору 6 смещения, включенному между затвором выходного транзистора и общей шиной. Исток выходного транзистора через диод 7 соединен с отрицательной шиной питающих Напряжений, сток выходного транзистора через резистор 8 соединен с поло- )кительной шиной питающих напряжений. Эмиттер биполярного транзистора че- резистор 9 соединен с выходом ин- ертора.

Формирователь работает следующим Образом.

При наличии на входе формирователя Напряжения нулевого уровня на выходе Инвертора 2 - положительное напряжение, соответствующее напряжению логической единицы, которое через резистор 9 поступает на эмиттер биполярного транзистора 3. При этом транзистор 3 открыт, а в цепи его коллектора про Текает ток, величина которого ограничена резистором 4. В результате на Входы компаратора поступают сравниваемые сигналы: со входа формирователя и коллектора открытого транзистора 3, в результате чего на выходе компаратора будет положительное напряжение, открывающее выходной полевой транзистор 5, а на стоке, являющемся выходом формирователя, будет напряжение, соответствующее напряжению на дане отрицательного питающего напряжения .

При наличии на входе формирователя напряжения, соответствующего логической единице, биполярный транзистор 3

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

закрыт, а на выходе компаратора 1 и затвора полевого транзистора 5 - отрицательное напряжение, близкое к напряжению на отрицательной шине питания, в результате чего полевой транзистор оказывается полностью закрытым, а на его стоке будет положительный потенциал, равный напряжению на положительной шине питающего напряжения .

При переходе входного напряжения формирователя с одного логического уровня на другой на базе и коллекторе биполярного транзистора 3 происходит изменение управляющих потенциалов в противоположные стороны (сигналы инверсии). Сигналы с базы и коллектора транзистора 3 поступают на входы компаратора 1. Так как входные сигналы компаратора инверсны, то задержка включения компаратора стремится к нулю, т.е. компаратор спабятывает раньше, чем управляющие сигналы на его входах достигнут своих максимальных значений. При этом и входное напряжение компаратора переходит из одного состояния в другое за время меньшее, чем время переключения управляющих сигналов, в том числе и сигнала с коллектора транзистора 3, скорость изменения которого может быть выше, чем скорость изменения входного напряжения формирователя. Так как амплитуда двухпопярного выходного на- прчжения компаратора практически рав на суммарному значению питаютих компаратор напряжений, что всегда превосходит амплитуду однополярного сигнала с коллектора биполярного транзистора 3, используемого для управления выходным полевым транзистором по второму затвору, а длительность переднего (заднего) фронтов выходного напряжения компаратора меньше длительности фронтов любого из сигналов, поступающих на его входы, то скорость изменения на выходе компаратора и затвора выходного полевого транзистора, а следовательно, и на стоке транзистора 5 и выходе формирователя будет выше, чем у прототипа, что эквивалентно увеличению быстродействия формирователя.

Таким образом, введение в Формирователь компаратора и указанных связей приводит к повышению быстродействия и надежности формирователя биполярных сигналов. Использование двух5154

полярного управляющего напряжения для переключения выходного полевого транзистора обеспечивает полное открывание (закрывание) его проводящего канала, что позволяет более полно реализовать потенциальные возможности полевого транзистора по быстродействию и повысить надежность работы формирователя.

Кроме того, формирователь может быть использован для формирования сильноточных импульсов с крутыми фронтами, а также при использовании мощных выходных полевых транзисторов и составных: полевой - биполярный.

Формула изобретения I

Формирователь биполярных импуть- сов, содержащий инвертор, входной

транзистор прямой проводимости, база которого подключена к входу инвертора, эмиттер через первый резистор .. подключен к его выходу, а коллектор через второй резистор - к отрицательному полюсу источника тока питания, выходной полевой транзистор, исток которого через диод соединен с отри- IQ цательным полюсом источника тока питания, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы, в него введен компаратор, первый вход которого под- ; ключей к базе входного транзистора прямой проводимости, второй вход - к коллектору входного транзистора, а выход компаратора - к затвору выходного полевого транзистора, который через дополнительный резистор подключен к общей шине устройства.

20

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов, в цифровых измерительных приборах, а также в системах контроля. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы. Устройство содержит инвертор 2, входной биполярный транзистор 3 прямой проводимости, выходной полевой транзистор 5 с проводящим каналом N-типа, элемент 1 сравнения крутизны фронтов входного импульса и импульса с коллектора биполярного транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с выходом инвертора, а база - с входом формирователя. Двуполярный сигнал с выхода элемента сравнения подается в затвор выходного транзистора, обеспечивая его полное открывание (закрывание) в каждом такте переключения. 1 ил.