АМПЛИТУДНО-ВРЕМЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1972 года по МПК H03K5/07 H03K5/156 

Изобретение относится к области имнульсной техники, в частности к амнлитудно-временным преобразователям наносекундных импульсов.

Известны амплитудно-временные преобразователи наиосекундных имиульсов, содержащие расширитель импульсов, зарядное устройство, накопительный конденсатор, стабилизатор тока разряда и формирователь импульсов.

Недостатком преобразователей такого типа является низкая линейность и стабильность коэффициента преобразования и орган зова)1ность динамического диапазона преобразуемых амплитуд из-за нелинейности вольтамперной характеристики вентильного зарядного устройства.

С целью повышения линейности и стабильности коэффициента преобразования и расширеиия динамического диапазона преобразуемых амплитуд в сторону малых значений в предлагаемом амплитудно-временном преобразователе наносекундн лх импульсов к выходу входного эмнттерного повторителя подключен вход диффереицируюшего каскада, обладающего высоким выходным сопротивлением, а выход этого каскада через зарядное устройство, выполненное по схеме диоднотранзисториого ключа, соединен с накопительным конденсатором. Кроме того, вход формирователя импульсов соединеи с накопительным конденсатором через последовательно включенные развязывающий каскад, выполненный на составном траизнсторе, и нелинейный днффереицирующнй каскад.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Нредлагаемый преобразователь состоит из входного эмиттерного иовторителя /, дифференцирующего каскада 2, конденсатора 3, повторителя тока 4, стабилизатора тока 5, зарядного устройства 6, выполненного но схеме диоднотранзисториого ключа, ключевого диода 7, ключевого транзистора 8, стабилизатора 9 тока разряда, накоп 1тельного KoiucHcaтора 10, развязывающего каскада //, нелинейного дифференцирующего каскада 12 и формирователя импульсов 13.

Накопительный конденсатор 10 и стабилизатор 9 тока разряда подключеиы к источнику преобразуемых сигналов через последовательно включенные входной эмпттерный повторитель /, дифференцируюпип каскад 2 и зарядное устройство 6. К общей точке соединения 11акопитель юго конде сатора W и стабилизатора 9 тока разряда иодключен вход формирователя имиульсов 13 через носледовательно включенные развязывающий каскад // и нелинейный диффереицируюиии каскад 12. Стабилизатор тока 5 обеспечивает начальное смещение ключевого диода 7.

Преобразуемый сигнал нодается на входной эмиттерный повторитель 1 амплитудновременного преобразователя наносекундных импульсов, с выхода которого этот импульс действует на дифференцирующий каскад 2. Функцию сопротивления дифференцирующего каскада выполняет входное сопротивление повторителя тока 4, выполненного на транзнсторе, включенном по схеме с общей базой. Дифференцирующий каскад 2 обладает высоким выходным сонрртивленнем.

На выходе дифференцирующего каскада 2 формируется импульс тока, действующий на зарядное устройство 6. Положительный импульс тока, превосходящий по велнчипе тока покоя ключевого диода 7, через ключевой транзистор 8 действует на наконительный конденсатор W и заряжает его.

Отрицательный импульс тока, возиикаюнднй на выходе дифференцирующего каскада 2 после окончания нарастания наиряжения входного нмпульса, ключевым диодом 7 шунтпруется на корпус.

После окончания действия полол ительного импульса тока, когда он спадает до величипы тока покоя, ключевой транзистор 8 запирается. Наконительный конденсатор 10 разряжается через стабилизатор 9 тока разряда. Линейно спадающее нанряжение с накопительного конденсатора 10 через развязывающий каскад 11, обладающий высоким входным сопротивлением, подается на нелинейный дифференцирующий каскад 12. Нмпульс напряжепия с выхода нелинейного дифференцирующего каскада 12 подается на вход формирователя импульсов 13. В течение времелн разряда накопительного конденсатора 10, когда отрицательный импульс иа выходе иелинейного дифференцнрующего каскада 12 превышает по величине пороговое напряжение формирователя импульсов 13, па выходе этого формирователя вырабатывается импульс напряжения с крутыми фронтами. Длительность выходного импульса пропорциональна амплитуде преобразуемого входного сигнала.

Так как зарядное устройство выполнено по диодно-транзисторной ключевой схеме, обладающей линейной функцией передачи тока, то обеспечивается высокая линейность коэффициента нреобразовання даже при малой (менее 0,5 е) амнлитуде входных сигналов, когда ток дифференцирующего каскада 2 превышает ток покоя ключевого диода 7.

Варьируя величиной емкости конденсатора 3, можно в широких иределах изменять нижнюю границу динамического диапазона преобразуемых амплитуд.

Включение нелинейного дифференцирующего каскада 12 на входе формирователя импульсов 13 позволяет преобразовать линейно спадающий имнульс на выходе развязывающего каскада 11 в импульс с прямыми перепадами иа выходе иелинейного дифференцирующего каскада 12. При иодаче импульса с крутыми фронтами па вход формирователя 13 ирактически исключается нестабильность коэффициента нреобразования из-за нестабильиости иорогового напряжения формирователя импульсов 13.

Предмет изобретения

Амплитудно-временной преобразователь наносекундных импульсов, содержащий входной эмиттериый повторитель, зарядное устройство, накопительный конденсатор, стабилизатор тока разряда и формирователь импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения лнрейности и стабильности коэффициента преобразования, .расширения динамического диапазопа н-реобразуемых амплитуд, накопительпый конденсатор соединен с выходом эмиттерного новторнтеля через последовательно включенные дифференцирующий каскад и зарядное устройство, выполненное по схеме диодио-транзистор1юго ключа, при этом вход формирователя импульсов соединен с накопительным конденсатором через последовательпо включенные развязывающий каскад и нелинейный дифференцирующий каскад. Щ L I J