ВСЕСОЮЗНАЯ I Советский патент 1973 года по МПК H03K3/02 

1

Изобретение относится к входным устройствам многоканальных анализаторов и используется для калибровки и стабилизации характеристик аналого-цифровых преобразователей, а также в других областях радиоэлектроники.

Известны генераторы импульсов точной амплитуды, содержащие источник опорного напряжения, потенциометр плавной регулировки амплитуды выходных импульсов, усилитель постоянного тока (УПТ), выход которого подключен к нагрузке через основной ключевой трехполюсник, а также компенсирующий трехполюсник с резистором, включенный встречно-последовательно с основным ключевым трехполюсником, и схему управления.

К основным недостаткам указанных генераторов можно отнести сложность получения импульсов сцинтилляционной формы (длительность фронта единицы наносекунд и экспоненциальный спад в сотни микросекунд). В результате того, что ключевые трехполюсники, например, транзисторы, проводят ток поочередно (когда один открыт, другой закрыт), они работают в различном электрическом и тенловом режиме, что не позволяет получить максимально возможную, без специальных устройств, компенсацию, управляющие сигналы противофазные, что требует, в свою очередь, согласования их по времени, и, наконец, не устраняется изменение остаточного напряжения на ключевом транзисторе за время накопления носителей в базе.

Цель изобретения - повышение точности и

стабильности амплитуды выходных импульсов генератора.

Цель достигается тем, что компенсирующий трехполюсник через резистор, подключен к общей шине, а точка соединения компенсирующего трехполюсника и резистора подключена к инвертирующему входу усилителя постоянного тока и к выходу дополнительного двухполюсника, выход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока и к выходу

дополнительного двухполюсника, вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока и к общей точке соединения трехполюсников. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства.

Выход источника опорного нанряжения / через потенциометр 2 плавной регулировки амплитуды выходных импульсов соединен с общей шиной. Движок потенциометра 2 электрически связан с первым входом усилителя постоянного тока (УПТ) 3, выход которого через основной ключевой трехполюсник 4 подключен к нагрузке 5, а через компенсирующий трехнолюсник 6 - к инвертирующему входу

(УПТ) 3, причем общая точка трехполюсника

6 и инвертирующего входа (УПТ) 3 через режимный резистор 7 подключена к общей шине.

Выходы схемы управления 8 подключены к управляющим электродам ключевых трехполюсников 4 ж 6.

Электроды дополнительного двухполюсника 9 подключены к выходу и инвертирующему входу (УПТ) 3.

Генератор импульсов точной амплитуды работает следующим образом.

С выхода опорного источника 1 через потенциометр 2 напряжение поступает на первый вход балансного усилителя постоянного тока 3. В исходном состоянии основной ключевой трехполюсник 4 закрыт, и выходной потенциал на нагрузке 5 равен потенциалу земли.

Компенсирующий трехполюсник 6 также закрыт. Схема управления 8 вырабатывает запирающие потенциалы на управляющие электроды трехполюсников. На инвертирующем входе усилителя 3 устанавливается потенциал, равный потенциалу первого входа (УПТ) 3, за счет падения напряжения на режимном резисторе 7 и наличия отрицательной обратной связи с выхода усилителя 3 на его инвертирующий вход через дополнительный двухполюсник (например, диод 9).

Сигналы требуемой формы с выходов схемы управления 8 открывают трехполюсники 4 и б. При этом на выходе (на нагрузке) 5 получаем сигнал, амплитуда которого равна напряжению на первом входе (УПТ) 5 с точностью до разбаланса напряжений на входах балансного усилителя 3 и разности остаточных напряжений трехполюсника. В связи с тем, что остаточное напряжение на компенсирующем трехполюснике таково, что дополнительный двухполюсник 9 работает на участке с больщим динамическим сопротивлением, отрицательная обратная связь с выхода усилителя 3 замыкается через компенсирующий трехполюсник.

Так как величина сопротивления режимного резистора 7 выбирается равной сопротивлению нагрузки, то трехполюсники проводят одинаковые токи по всем электродам при одинаковых управляющих токах, т. е. работают в одинаковых электрическом и тепловом режимах независимо .от амнлитуды напряжения на выходе (УПТ) 3.

Одновременное включение трехполюсников позволяет существенно уменьшить абсолютную разность и нестабильность остаточного напряжения.

Так как управляющие сигналы однофазные, то легко получать выходные сигналы требуемой формы.

На фиг. 2 показана подача одного сигнала на управляющие электроды трехполюсников, в данном случае - на базы ключевых транзисторов.

Во время накопления носителей в базе компенсирующего транзистора потенциал коллектора этого транзистора меняется. Это изменение передается на коллектор основного ключевого транзистора, остаточное напряжение на котором в это время меняется в ту же сторону.

Таким образом, выходной потенциал на нагрузке за время накопления носителей в базах транзисторов не меняется, либо меняется очень мало.

Предмет изобретения

Генератор импульсов точной амплитуды, содержащий источник опорного напряжения, потенциометр плавной регулировки амплитуды выходных импульсов, усилитель постоянного тока, выход которого подключен к нагрузке через основной ключевой трехполюсник, а также компенсирующий трехполюсник с резистором, включенный встречно-последовательно с основным ключевым трехполюсником, и схему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности амплитуды выходных имнульсов компенсирующий

трехполюсник через резистор, подключен к общей шине, а точка соединения компенсирующего трехполюсника и резистора подключена к инвертирующему входу усилителя постоянного тока и к выходу дополнительного двухполюсника, вход которого нодключен к выходу усилителя постоянного тока и общей точке соединения трехполюсников.