Формирователь импульсов для управления диодными фазовращателями Советский патент 1977 года по МПК H03K5/01 

Однако известный формирователь требует логическую схему, два транзистора н диод на каждый разряд фазовращателя. Кроме того, для обеспечения быстрого запирания диодов фазовращателя, т. е. высокого быстродейстВИЯ, треб уется достаточно больщой разрядный ток от транзистора в цепи запирания, а для его обеспечения - больщой ток в базе этого транзистора. Ток базы задается через резистор от источника запирающего напряжения, так как запирающий транзистор включен по схеме с общим эмиттером. При открывании ключевого каскада на этом резисторе выделяется достаточно больщая мощВместе с тем быстродействие указанной схемы также недостаточно, так как срабатывание запирающего диод фазовращателя транзистора пронсходит после запирания транзистора ключевого каскада и разряда паразитной емкости в его коллекторной цепи (через достаточно больщой для уменьщення рассеиваемой мощности резистор в цепи обратного смещения) до напрял ения, открывающего транзистор запирания. Все это вызывает задержку в срабатывании схемы, снижает ее быстродействие. Кроме того, в указанной схеме через дополнительный диод протекает прямой ток диода фазовращателя, что требует увеличеиия напряжения питания для прямого смещения диодов фазовращателя и является дополнительным дестабилизирующим фактором в этой цепи. Целью изобретения является иовышение быстродействия формирователя импульсов для управления диодными фазовращателями. Для этого в формирователь иг«пульсов для управления диодными фазовращателями, содержащий ключевые каскады, иапример, иа транзисторах р-п-р типа, базовый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего лог1 ческого элемента управления этим каскадом, один из .входов кал дого логического элемента соединен с соответствующей щиной входного сигнала, эмиттерные цепи каскадов соединены с источником прямого смещения диодов фазовращателей, а коллекторные цепи подсоединены к анодам диодов фазовращателей и через резисторы соединены с источником обратного смещения этих диодов, введены логический элемент управления запиранием диодных фазовращателей, вход которого соединен с дополнительной щнной управления, а один выход подключен ко вторым входам логических элементов управления ключевыми каскадами, разделительные диоды и дополнительный ключевой каскад на транзисторе, например, типа п-р-п, эмиттер которого соединеи с источником обратного с.мещения диодов фазовращателя, базовая цепь соединена со вторым выходом упомян} того дополнительиого элемента управления запиранием, а коллекторная цепь через разделительные диоды подключена к анодам диодов фазовращателей. На чертеже приведена схема формирователя импульсов для управления диодными фазовращателями. Формирователь имеет первый вход / логических элементов 2 уиравления ключевыми каскадами 3, например, на транзисторах типа р-п-р, соединенный с соответствующей щиной входного сигнала. Вторые входы логических элементов 2 управления объединены и подключены к первому выходу логического элемента 4 управления запиранием диодных фазовращателей. Вход логического элемента 4 соединен с дополнительной щиной управления. Коллекторные цепи ключевых каскадов 3 подсоединены через резисторы 5 к источнику 6 обратного смещения диодов фазовращателя. Разделительные диоды 7 одними электродами иодключены к .коллекторным цепям ключевых каскадов 3. Вторые электроды диодов 7 объединены и подключены к коллекторной цепи дополнительного ключевого каскада 8, например, на транзисторе типа п-р-п. Базовая цепь ключевого каскада 8 подключена ко второму выходу логического элемента 4 управления запиранием диодных фйзовращ,ателей, а эмиттерная цепь - к источнику 6 обратного смещения диодов 9 фазовращателя. Ключевой каскад 8 базовой цепью подключен к выходу логического элемента 2 уиравления, эмиттерной - к источнику прямого смещения диодов фазовращателя, коллекторной - к первым электродам соответствующих диодов фазовращателей, вторые электроды которых подключены к общей щине источников нрямого и обратного смещения этих диодов. В момент подачи входного унравляющего сигнала логические элементы 2 управления в соответствии со значениями сигналов управления либо открырлмот, либо запирают соответствующие ключевые каскады 3. При этом через дноды 9 ф-азозрандателей через открыт; ;е к/мочевые каскады 3 протекают токи прямого смещения, обеснечивающ е требуемую коммутацию фазы высокочаетотиого сигнала. При изменении управляющих сигналов на входе соответственно изменяется состояние ключевых каскадов 3. При этом время, в течение которого происходит изменение напрял ення диодов 9 с прямого на обратное (запирающее), в основном определяет быстродействие фазовращателя. В предлагаемом стройстве для повышения быстродействия в момент смены управляющих снгналов на входы логических элементов 2 управления и ключевой схемы 8 подается короткий импульс от схемы 4. При этом все ключевые каскады 3 на указа1 иь;й отрезо : времени запираются и ток ими от источнИКа 6 не иотребляется. Тогда через ключевую схему 8 от источника 6 через небольщое внутреннее сопротивление схемы 8 происходит быстрое запирание диодов 9 (пока иапряженке на выходе ключевой схемы 3 за счет .паразитных парамегров остается меньше напрях ения источника 6). По окончании выдержки расчетного времени (ио наихудшим разбросам параметров схем) короткий импульс со схем 2 и 8 снимается и ключевые каскады 3 устанавливаются в состоя.ние в соответствии с поданным измененным входным кодом. Таким образом, быстродействие схемы определяется временем короткого им нульса схемы 4 и временем нарастаиия тока в диодах 9 от момента включения входного сигнала (которое много меньше времени спада) до момента обеспечения запирающего потенциала на диодах.

Может быть получено достаточно высокое быстродействие схемы, так как ток, подаваемый на рассасывание паразитных емкостей и накопленного заряда диодов фазовраш,ателя, может быть выбран большим. Следовательно, постоянная времени цепи запирания оказывается очень малой. Это возможно, так KaiK схема по потреблению тока через ключевую схему S от источника 5 подключается на короткое время и при включении ключевых каскадов 5 ток ключевой схемой 8 вообш.е не потребляется.

Предлагаемая схема позволяет не только уменьшить потребление тока, но и уменьшить требуемое оборудование на разряд фазовращателя до одного транзистора и в ключевом каскаде и одного разделительного диода, так как дополнительный ключ 8 может быть одним иа фазовращатель (на все разряды) либо даже на группу фазовращателей.

Для уменьшения времени рассасывания схемы 8 целесообразно общую точку диодов 7 в ключе 8 подключить к источнику 6 обратного смещения диодов 9, так как при этом не требуется перезаряд паразитных емкостей самой ключевой схемы 8 при ее выключении.

Предлагаемая схема допускает перекрытие во времени момента начала запирания ключевых каскадов 5 коротким импульсом с моментом включения схем 8, если транзисторы рассчитаны по току. Кроме того, в отличие от прототипа предлагаемая схема не содержит S цепи прямого смещения диодов фазовращателя каких-либо других диодов.

Таким образом, предлагаемый формирователь ИМПУЛЬСОВ лля управления диодными фазовращателями обеспечивает высокое быстродействие, малое потребление энергии, достаточно простую схему реализации.

Формула изобретения

Формирователь имнульсов для управления диодными фазовращателями, содержащий ключевые каскады, например, на транзисторах р-п-р тииа, базовый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего логического элемента управлення этим каскадом, один из входов каждого логического элемента соединен с соответствующей шиной входного сигнала, эмиттерные цепи каскадов соединены с источником прямого смещения диодов фазовращателей, а коллекторные цепи подсоединены к анодам диодов фазовращателей и через резисторы соединены с источником обратного смещения этих

, отличаю Щ1И и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены логический элемент управления запиранием диодных фазовращателей, вход которого соединен с дополнительной шиной управления, а

один выход подключеи ко вторым входам логических элементов управления ключевыми каскадами, разделительные диоды и дополнительный ключевой каскад на транзисторе, например, типа п-р-п, эмиттер которого соединен с источником обратного смещения диодов фазовращателя, базовая цепь соединена со вторым выходом упомянутого донолнительного элемента управления запиранием, а коллекторная цепь через разделительные диоды подключена к анодам диодов фазовращателей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертпзе.

1. РТцхоки Я. С., Овчинников Н. И. Имиульсные и цифровые устройства. .М., «Советское радио, 1973. с. 200, рис. 33.

2.IEEE Transaction МТТ-22, 1974, 6, с. 668. фиг. 10. а.