Алплитудный дискриминатор Советский патент 1977 года по МПК H03K5/18 H03K5/20 

1

Изобретение относится к амплитудным дискриминаторам и может быть использовано в схемах ядерного приборостроения.

Известен амплитудный дискриминатор, содержащий входной и выходной транзисторы, делитель напряжения источника питания и времязадаютий конденсатор l .

Однако в известном дискриминаторе термостабильность порога срабатывания и собственно порог имеют такую функциональную взаимосвязь, что повышение стабильности порога невозможно без его увеличения. Это обусловлено значительной температурной Зависимостью параметров дискриминирующего алемента-диода и непосредственно соединенного с ним выходного транзистора: начального тока (в отсутствие входного сигнала) и дифференциального сопротивления диода, открытого в исходном состоянии.

.Цель изобретения -повмиение чувствительности и термостабильности.

С этой целью в амплитудный дискриминатор, содержащий входной и выходной транзисторы и времязадающий конденсатор, причем база входного тоанзистора соединена с делителем напряжения источника питания, а коллектор - с одним из выводов времязадающего конденсатора, введены дополнителный транзистор и дискриминирующий элемент, включенный между эмиттерами входного и выходного транзисторов, причем база дополнительного транзистора соединена с коллектором входного транзистора через времязадающий конденсатор и с делителем напряжения источника питания, эмиттер его соединен с базой выходного транзистора, а коллектор дополнительного транзистора соединен с выводом источника питания, при этом в качестве дискриминирующего элемента используется транзистор.

На чертеже представлена принципиальная схема амплитудного дискриминатора.

Амплитудный дискриминатор содержит выполненный на резисторах 1, 2 и 3,делитель напряжения источника питания 4, резисторы 5 и б, входной транзистор 7, времязгщающий конденсатор 8, дискриминирующий элемент транзистор 9, дополнительный транзистор 10 и выходной транзистор 11.

В исходном coctoянии рабочие точки транзисторов 7, 10 и 11 находятся в активной области коллекторных характеристик, напряжение на транзисторе 9, включенном в диодном режиме и выполняющем функцию дискриминирующего элемента, меньше критического значения (транзистор 9 прак тически эдкрыт). При поступлении на вход схемы им пульса положительной полярности уве личивается потенциал эмиттера входного транзистора 7, уменьшается потенциал эмиттера выходного транзист ра 11 и растет напряжение на транзисторе 9, Дифференциальное сопротив ление транзистора 9 падает. При неко тором Значении входного елгнала дифферрнциальное сопротивление и напряжение на транзисторе 9 становятся равными критическим значениям, в схе ме возникает регенеративный процесс т.е. дискриминатор срабатывает. При этом трачзистор 7 оказывается насыщенным, а транзисторы 10 и 11 закрытыми . На выходе схемы формируется импульс тока положительной полярнос ти с амплитудой, равной величине кол лекторного тока транзистора 11 в исходном состоянии. в дискриминаторе критическое сопротивление К4 ® личина сопротивления переменному току, подключенного к коллектору входного транзистора 7 и определяемого параллельным соединением резисторов 1, 2 и 5). Так как исходное состояние транзистора 9 задается путем подачи начального напряжения, то суммо напряжений на базо-эмиттерных переходах Us-3-ebit входного 7, выходного 11, дополнител ного 10 транзисторов и на резисторе 2 можно представить выражение порога срабатывания If в виде зависимос ти по параметру напряжения: (Ug., звм,) ЭАОП Й 3«j . (..К.г) где Е - величина напряжения источника питания 4; т ,, величины резисторов со ответственно 2, 1, 3, 6; - критическое значение на пряжения на базо-эмиттерном переходе транзистора 9, соответствующее протеканию через него критического тока Р Тк лесо ф - температурный потенцией при температуре 4: С Погрешность определечия величины порога по упрощенному соотношению, не содержащему напряжений;U g, , в случае однотипных транзисторов не превышает 10%. Приращение порога при изменении температуры на дЪ градусов равно ACt-дСг .-irj- д п Т /W« кг 31 f f ВХ оЫУ -F - Р Аои -чр РАзличйе температурных коэффициено напряжений базо-эмиттерных переходов транзисторов 7, 11, 10, 9 в случае их однотипности (а значит, и малого разброса ; оэффициентов относительно среднего значения с; ) определяется различием режима при работе в схеме дискриминатора. Устанавливая коллекторные токи транзисторов 7 и 11 соизмеримыми и коллекторный ток транзистора 10 соизмеримым с величиной критического тока, протекающего через транзистор 9 при пороговом сигнале на входе схемы, получим .(де. Таким образом, в дискриминаторе, работающем в диапазоне температур, влияние параметров дискриминирующего элемента и транзисторов на стабильность порога значительно уменьшается. Причем повышенная термостабильностьпорога достигается без его увеличения. Особенно высокая стабильность порога может быть получена при построении дискриминатора на интегральных микросхемах, у которых технологически обеспечивается мгьлое различие температурных коэффициентов напряжений - S-э относительно среднего значениж. Введение в дискриминатор дополнительного транзистора 10 и транзистора 9 с характеристиками базо-эмиттерного перехода, идентичными дополнительному, позволяет повысить чувствительность дискриминатора, сохранив высокую термостабильность порога в широком диапазоне температур. В результате становится возможным уменьшить усилие предшествующего дискриминатору усилительного тракта и исключить лишние каскады усиления. При этом улучшаются весо-габаритные характеристики и уменьшается мощность прибора, содержащего предлагаемый дискриминатор. Формула изобретения 1. Амплитудный дискриминатор, содержащий входной и выходной транзистдры, времязадающий конденсатор, причем база входного транзистора соединена с делителем напряжения источника питания, а коллектор - с одним из выводов времязадающего конденсатора, отличающийся тем, что с

мелью повышения чувствительности и термостабильности, в него введены дополнительно транзистор я дискриминирующий элемент, включенный между эмиттерами входного и выходного транвисторов, причем база дополнительного транзистора соединена с коллектором вводного транзистора через времязадаюций конденсатор и с делителем напряжения источника питания, эмиттер его соединен с базой выходного транзистора, а коллектор дополнительно1-о транзистора соединен с выводом источника питания.

2. Дискриминатор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дискриминирующего элемента используется транзистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. epectt onlce , 3, 1962, 167.

6 S

о

€) г-© Г

нн

; 9