ДИСКРИМИНАТОР НУЛЕВОГО УРОВНЯ ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА Советский патент 1968 года по МПК H03K5/00 

Известны дискриминаторы нулевого уровня входного сигнала, выполненные на туннельном диоде.

Предложенный дискриминатор отличается от известных тем, что он снабжен дифференциальным каскадом и токовым переключателем на транзисторах. Туннельный диод включен в цепь коллектора одного из транзисторов дифференциального каскада, на базу которого подан дважды дифференцированный входной сигнал, а эмиттеры транзисторов подключены к коллектору нормально закрытого транзистора токового переключателя, соединенного базой с выходом стробирующих импульсов амплитудного селектора.

Благодаря этому повышается чувствительность дискриминатора, устраняются ложные срабатывания и уменьшается разброс времени появления выходных сигналов.

На чертеже приведена схема описываемого дискриминатора.

Туннельный диод 1 включен в коллекторную цепь транзистора 2 дифференциального каскада, выполненного на транзисторах 2 и 3. На базу транзистора 2 с выхода каскада 4 двойного дифференцирования подается дважды дифференцированный сигнал. База транзистора 3 присоединена к делителю на резисторах 5, 6, 7 и 8, подключенному к шинам питания 9 и 10 и задающему смещения на базе. Эмиттеры транзисторов 2 и 3 подключены к коллектору транзистора 11 токового переключателя, выполненного на транзисторах 11 и 12. Эмиттеры этих транзисторов через общий резистор 13 присоединены к шине питания 9. База транзистора 12 подключена к положительному полюсу диода 14 резистивно-диодной цепочки, состоящей из диода 14 и резистора 15. Цепочка обеспечивает нормально открытое состояние транзистора 12 и, следовательно, нормально закрытое состояние транзистора 11. База этого транзистора подключена к выходу 16 стробирующих импульсов внешнего амплитудного дискриминатора 17. Питание дифференциального каскада осуществляется с шины питания 10.

Дискриминатор работает следующим образом.

Предположим, что транзистор 11 нормально открыт, и его ток распределяется примерно поровну между транзисторами 2 и 3. Величина тока, задаваемого при этом в туннельный диод устанавливается равной его пиковому току резистором 13 и резистором 18 резистивного делителя. Тогда отрицательная полуволна биполярного (дважды дифференцированного) сигнала, поступающего на вход каскада 4, уменьшает ток через транзистор 2 и переводит диод 1 на туннельную ветвь. При пересечении биполярным сигналом нуля ток через диод 1 становится равным его пиковому току. Диод переключается с туннельной ветви на диффузионную, фиксируя тем самым момент пересечения нуля биполярным сигналом.

Благодаря включению суннельного диода в коллекторную цепь транзистора дифференциального каскада дискриминатор имеет более высокую чувствительность по сравнению с известными детекторами на туннельных диодах. Следовательно, при той же минимальной регистрируемой амплитуде входных сигналов уменьшается разброс срабатывания туннельного диода в момент пересечения нуля. С повышением чувствительности увеличивается число ложных срабатываний от звена, следующего за основным сигналом, но ложные срабатывания в дискриминаторе легко устраняют, включая ток в транзистор 11 лишь во время действия биполярного сигнала. Для этого транзистор 11 устанавливают в нормально закрытое состояние и отпирают его с помощью амплитудного дискриминатора 17, генерирующего на выходе 16 стробирующий импульс с длительностью, примерно равной длительности биполярного сигнала. К моменту пересечения пуля ток транзистора 11 успевает установиться, и туннельный диод срабатывает.

После окончания стробирования общего тока дифференциального каскада дискриминатор становится нечувствительным к звену, следующему за основным сигналом. Введение цепи стробирования (амплитудный дискриминатор - токовый переключатель) позволяет осуществить ограничение диапазона амплитуд токов, задаваемых в туннельный диод, и тем самым уменьшить разброс времени срабатывания детектора. Величина тока, задаваемого в туннельный диод, мало зависит от амплитуд входных сигналов и определяется в основном общим током токового переключателя.

Дискриминатор нулевого уровня импульсного сигнала, содержащий каскад двойного дифференцирования входного сигнала, туннельный диод и источник питания, отличающийся тем, что, с целью устранения ложных срабатываний и.повышения чувствительности, он снабжен амплитудным селектором входного импульсного сигнала и дифференциальным усилителем на транзисторах, подключенных своими эмиттерами к источнику литания через нормально закрытый транзистор токового ключа, при этом туннельный диод включен в цепь коллектора одного из транзисторов дифференциального усилителя, а на базу этого транзистора и на базу нормально закрытого транзистора токового ключа поданы соответственно импульсы с выхода каскада двойного дифференцирования и стробирующие импульсы с выхода амплитудного селектора.