УСТРОЙСТВО для ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО УСИЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ Советский патент 1968 года по МПК H03K6/02 

Известны нараметронные устройства, использующие двухтактное включение параметронных ячеек и диода для направленной передачи сигнала.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем каждая четная группа диодов с нелинейно изменяющейся емкостью соединена первыми выходами вместе и подключена к одному из зажимов источника питания, а вторыми выходами подключена через последовательно соединенные индуктивность и разделительный диод ко вторым входам предыдущей и последующей нечетной группы диодов с нелинейной изменяющейся емкостью, первые выходы которых соединены вместе и подключены к другому зажиму источника питания. Это повыщает быстродействие работы параметронного устройства.

На фиг. 1 дана схема одной параметронной ячейки; на фиг. 2 - схема предлагаемого параметронного усилителя; на фиг. 3 - временная диаграмма сигналов накачки; на фиг. 4- динамическая запоминающая линия задержки.

Схема усилителя состоит из последовательного ряда одинаковых ячеек, в состав каждой из которых входит постоянная индуктивность LI и переменные емкости Ci и Со. Схема каждой изменяющейся от напряжения емкости Ci и Са состоит из двух полупроводниковых диодов (варикапов) Д Д-, и Дз, Д. Диоды

включены таким образом, что подача на них от устройства питания импульсных противополярных сигналов одинаковой амплитуды не влияет на величину потенциалов в точках / и 2, а величина емкостей Ci и Сг при этом изменяется. Импульсы от источника питания подаются таким образом, что когда емкость Ci увеличивается, емкость Со уменьщается, и наоборот. Схема питания двухтактная, изменение емкости Ci и С-2 во времени для случая прямоугольиых сигналов накачки показано на фиг. 3 (форма сигналов накачки не обязательно прямоугольна, она может быть иной).

Предлагаемый параметрический усилитель работает следующим образом (см. фиг. 2).

Усиливаемый сигнал поступает на вход усилителя через индуктивность Ь и диод Дз и зарял ает емкость Сз до некоторого напряжения

и. В период зарядки емкость Сд имеет больщую величину, а емкость С4 малую. По окончании процесса зарядки емкость С. скачком увеличивается, а емкость Cg - уменьщается, в результате чего напряжение на ней возрастает до некоторого значения Ь . После этого начинается процесс разрядки емкости Сд через индуктивность LD и диод Де на емкость С;. Ввиду значительной величины емкости С напряжение на ней в процессе зарядки невеCg на емкость С.}, не передается на следующий усилительный элемент, так как переходный импульсный диод Д имеет определенный порог отпирания. Диод Д после скачка напряжения на емкости Сз закрывается и не пропускает сигнал на вход усилителя (или, в общем случае, на предыдущую усилительную ячейку). Таким образом осуществляется развязка входа и выхода каждого усилительного каскада (ячейки) и обеспечивается однонаправленная передача усиливаемых сигналов. Когда емкость Сз полностью разрядится на емкость С4, происходит новый параметрический скачок (емкости Ci и Сз уменьпшются, емкости Сз и Сб возрастают), и начинается новый цикл передачи заряда с емкости Cj на емкость CQ. При этом емкость Сз снова подготовлена для приема следующего сигнала.

Максимальная частота следования входных сигналов равна частоте накачки. Однако важной отличительной особенностью предлагаемой схемы является то, что она в равной мере пригодна для усиления непрерывных синусоидальных, радиоимпульсных и одиночных импульсных сигналов. Это значительно расщиряет область применения импульсного параметрического усилителя, так как предлагаемая схема позволяет усиливать и передавать любые группы (порции) дискретной информации.

Схема импульсного параметрического усилителя может быть модифицирована за счет подключения в точках 3, 4, 5 и 6 доиолнительных импульсных диодов Дд, Дд, Дю И Дц (на фиг. 2 показано пунктиром). Назначение этих диодов - нейтрализовать небольщие отрицательные заряды на емкостях Сз, Cj, С, и Се, которые появляются на них в процессе передачи сигналов на следующий каскад. Подключение вспомогательных диодов несколько услолсняет рабочую схему, однако в ряде случаев такое усложнение оправдано, так как оно приводит к повыще.нню коэффициента усиления.

Предлагаемая цепная схема параметрического импульсного усилителя может быть применена и для усиления сигналов отрицательной полярности, что достигается за счет переключения концов используемых в схеме импульсных диодов.

В режиме насыщения импульсный усилитель может быть применен в различных вычислительных устройствах в качестве сдвигающего регистра, а его схема может быть использована как основа для построения логических схем дискретной автоматики и вычислительной техники.

Цепная схема импульсного усилителя может быть зациклена за счет подключения выхода усилителя иа его вход с соблюдением условий тактировки. Питание схемы двухтактное, поэтому зацикленная схема всегда содержит четное число усилительных элементов. В таком виде эта схема может быть применена в вычислительной технике в качестве динамической запоминающей линии задержки с двумя усилительиыми звеньями на один бит информации (см. фиг. 4). Причем считывание инфорхмации может быть произведено с любого элемента динамической линии задержки.

Таким образом, предлагаемая схема импульсного параметрического усилителя может

быть использована в различных устройствах вычислительной техники, автоматики и радиоэлектроники.

Предмет изобретения

Устройство для параметрического усиления импульсных сигналов, содержащее группы диодов с нелинейно изменяющейся емкостью, включенных параллельно, постоянные индуктивности и разделительные диоды, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия работы устройства, в нем каждая четная группа диодов с нелинейно изменяющейся емкостью соединена первыми выходами вместе и подключена к одному из зажимов

источника питания, а вторыми выходами подключена через последовательно соединенные индуктивиость и разделительный диод ко вторым входа.м предыдущей и последующей нечетной группы диодов с нелинейно изменяющейся емкостью, первые выходы которых соединены вместе и подключены к другому зажиму источника питания.

Г

Фиг.

-, Jig чЛз V 7oТь/ ;;

ВуоИ L, ДГТ i, &tДЛ

г%