Усилитель-формирователь на металло= диэлектрических полупроводниковых транзисторах Советский патент 1976 года по МПК H03K19/08 H03K5/02 

лителя-формирователя и истоком второго дополнительного транзистора, второй смещаю щий конденсатор включен между выходом первого двухтактного усилителя-формирователя и средней точкой дополнительного МДП-транзистора и двухтактного усилителя-формирователя первой последовательной цепи, а остальные смещающие конденсаторы включены между выходами двухтактных усилителей-формирователей предыдущих и средними точками дополнительных МДП-тра зисторов и двухтактных усилителей-формирователей следующих последовательных цепей. На фиг, 1 приведена принципиальная электрическая схема усилителя; на фиг. 2 эпюры напряжений в характерных точках усилителя. Усилитель-формирователь на металлодиэлектрических полупроводниковых транзисторах содержит транзистор 1, конденсатор 2, транзисторы 3 - 5, накопительный конденсатор 6, зарядный транзистор 7 накопительный конденсатор 8, МДП-транзисторы 9 и 1О, смещающий конденсатор 1 транзисторы 12 - 14, конденсатор 15, транзисторы 16 - 18, характерные точки 19 - 26, инвертор 27, усилители-формиро ватели 28 и 29. Устройство состоит из инвертора 27 с токостабилизирующей нагрузкой и дополни- тельного МДП-транзистора в стоке нагрузочного транзистора, состоящего йз транзисторов 1, 3, 4, 5 и конденсатора 2, пер вого накопительного конденсатора 6, зарядного транзистора 7, накопительного конден сатора 8, МДП-транзисторов 9 и 10 второго двухтактного усилителя-формирователя 28, первого смещающего конденсатора 1 второго дополнительного транзистора 12, включенного последовательно с первым двухконтактным усилителем-формирователем 29 и состоящего из транзисторов 13 и 14 второго смещающего конденсатора 15 транзисторов 16, 17 и 18 первой из N последовательных цепей. Усилитель-формирователь работает следующим образом. В исходном состоянии входная щина уси лителя находится под нулевым потенциалом накопительный кондесатор 6 заряжается через зарядный транзистор 7 и в точке 22 устанавливается потенциал, равный Е U где и о - пороговое напряжение МДП-тран зисторов. С приходом отрицательного перепада на вход усилителя-формирователя в точке 22 устанавливается потенциал, равный и вх + Е - и о, который превыщает уровень Транзисторы 5, 1О, 14 и 18 открываются, и в точке 21 и выходах всех двухтактных усилителей-формирователей устанавливаются потенциалы, близкие к нулю, при этом верхние транзисторы двухтактных усилителей закрыты и ток не проводят. Накопительный конденсатор 8 и смещающие конденсаторы 11 и 15 заряжаются через открыте пары транзисторов 3 и 14, 12 и 10, 16 и 14, Так как напряжение в точке 22 превыщает Е , то в точках 2О, о пит 24 и 26 устанавливаются потенциалы, оав- ные Е . Конденсатор 2 также зарядится через транзисторы 1 и 5 и в точке 19 установится потенциал, равный Е о. С приходом положительного перепада напряжения на вход усилителя-формирователя транзисторы 5, 10, 14 и 18 закрываются. Потенциалы в точках 21 и 19 начинают синхронно возрастать, так как транзистор 4 остается открытым разностью напряжений между точками 19 и 21 благодаря накопленному заряду на конденсаторе 2. Кроме того, с приходом положительного перепада входного импульса потенциал в точке 22 установится равным - Uo и транзисторы 3,12 и 16 закрываются, так как на их истоках будет действовать более отрицательное напряжение, чем на затворах. При достижении в точке 21 потенциала, равного UQ, транзисторы 9,13 и 17 открываются, отрицательные потенциалы на выходах двухтактных усилителей-формирователей начинают возрастать, что, в свою очередь, приводит к возрастанию отрицательных потенциалов в точках 20, 24 и 26. Напряжения в точках 20,24 и 26 будут соответственно равны: 20 25, - 21, и 25. В установившемся режиме потенциалы в соответствующих характерных точках усилителя будут равны: 23 ит, 2 Е 24 - пит, и.. sU 3 Е 2О21пит26, иа 3 Е- и выхпито. При работе усилителя-формирователя на емкостную нагрузку и при равных значениях емкостей конденсаторов 11 и 15 амплитуда выходных импульсов будет определяться выражением 3W С С ,.

55

- емкость конденсаторов 11 и 15

CM - емкость нагрузки,

и будет не более ЗЕ- U .

пито

с приходом на вход отрицательного перепада напряжения переходные процессы повторяются.

Последовательно соединение заряженных смещаютцих конденсаторов позволяет повышать амплитуту выходных импульсов до

более высоких напряжений ( 4 Е 5 -

пит пит

и т. д.), дополнительно вводя при этом смещаюшие конденсаторы и последовательные цепи, состоящие из двухтактных усилителей-Формирователей и дополнительного МДПтранзистора.

Уменьшение требуемой мощности питания и увеличение быстродействия осуществляются благодаря уменьшению емкостной нагрузки на выходе инвертора с токостабилизируюшей нагрузкой, так как повышенное напряжение можно снимать с выходов двухтактных усилителей-формирователей, которые в этом случае являются согласующими между нагрузкой и выходом инвертора с токостабилизирующей нагрузкой и потребляющими энергию во время переходных процессов.

Формула изобретения

Усилитель-формирователь на металло- диэлектрических полупрово.цниковых транзисторах по авт. св. №525247, отличающийся тем, что, с целью увеличения амплитуды выходного сигнала, уменьшения потребляемой мощности и увеличения быстродействия, в него введены второй двухтактный усилитель-формирователь, второй дополнительный МДП-транзистор и

284б

N + 1 смещающих конденсаторов, N-после- довательных цепей, каждая из которых включена между полюсом источника питания и общей шиной и состоит из дополни- а тельного МДП-транзистора и двухтактного усилптеля-формтфователя, причем затворы инвертирующих МДП-транзисторов всех двухтактных %силителей-форм1фователей объединены и подключены к входному выводу, затворы неинвертирующих МДП-транзисторов всех двухтактных усилителей-|формиро вателей подключены к выходу инвертора с токостабилизирующей нагрузкой, второй дополнительный МДП-транзистор включен последовательно с первым двухтактным уси° лителем-формирователем, а его затвор объединен с затвором дополнительных МДП- транзисторов в каждой из N последовательнъ1х цепей и подключен к истоку зарядного транзистора, первый из N + 1 смещающих

0

конденсаторов включен между выходом второго двухтактного усилителя-формирователя и истоком второго дополнительного транзистора, второй смещающий конденсатор включен между выходом первого двухтакт-

ного усилителя-форм1фователя и средней точкой дополнительного МДП-транзистора и двухтактного усилителя-формирователя первой последовательной цепи, а остальные c ieщaющиe конденсаторы включены между

выходами двухтактных усилите лей-фор хпг- рователей предыд%тцих и средними точками дополнительных МДП-транзисторов и двухтактнъгх усилителей-форм 1рователей следующих последовательных цепей.

Источники информации, пр1шят ;е во внимание при экспертизе;

1. Авторское свидетельство СССР

Ко 525243, МКИ

Н ОЗ К 19/08, 40 14.О4.74.

Фиг. 1

fnum пит

пит

и,

21

Л

Ь1Х

Фиг. 2