Импульсный усилитель со стабилизацией нулевого уровня на выходе Советский патент 1978 года по МПК H03K5/07 

ля, введены электронный ключ и допопнятел ный конденсатор, которые подключены пйраплельно входу интегрирующей цепочки, устройство определения положения максиму ма импупьса, вход которого подключен к выходу-импульсного усилителя, а выход соединен с управляющим входом электронн го ключа, и нелинейная цепь, которая подк чена между выходом импульсного- усилитепя и входом интегрирующей цепочки. Нелинейная цепь содержит параллельно сое-, диненные развязывающий резистор и цепочку из диода и ограничительного резистора. На фиг. 1 представлена структурная электрическаш схема иредлагаемого устрой ства; на фиг, 2 -- временные диаграммы ег работы. Импульсный усилитель со стабилизацией нулевого уровня на выходе содержит уси литель 1 постоянного тока, интегрирующую цепочку, состояигую из резистора 2 и конденсатора 3, импульсный усилитель 4, устройство 5 определения положения максим ма импульса, дополнительный конденсатор 6, разделительный конденсатор 7, электро ный ключ 8, диод 9) развязывающий 10 и ограничительный 11 резисторы. Вход 12 устройства соединен с выходом усилителя -.4 через конденсатор,; а выход 13 устройства является одновременно входом.устрой ства 5 определения положения максимума импульса. Импульсный .усилитель работает следующим образом. В отсутствии импульсов напряжение на выходе усилителя 4 поддерживается бднзйн к нулю Цепью внешней отрицательной обрат ной связи; резисторы 10 и 2, конденсатор 3, усилитель 1. Обратная связь осушест- вляется в постоянном токе и на низках ча тотах, ограниченных сверху постоятюй eps мени (T,,, где С(, - емкость конденсатора 3; Ю) 2 значения сопротивлении резисторов 10 и 2, соответственко Напряжения на конденсаторах 3 и 6 также близки к нулю. С поялением на выходе импульсного усилителя 4 положительного импульса (фиг, йа) конденсатор 6, емкость которо го на два порядка меньше емкости конденсатора 3, начинает заряжаться с постоянной времени Ij t,,(T, где С - емкость конденсатора 6, Зта постоянная времени выбирается на два порядка больше длительности нмиупьса.. Поэтому, когда импульс на выходе импульсного усилителя 4 достигает максимума, конденсатор 6- оказыва8тся( заряженным до напряжения, величина которого примерно надва пйрядка меньше амплитуды импульса, но пропорциональна ей. Этим достигается уменьшение количества заряда, аоступающего на интегрирующую цепочку с каждым импульсом, что эквивалентно соответствующе v уменьшению дифференцирующего действия цепи внешней обратной связи. В момент достижения им11ульсом максимума срайатьшает устройство 5 определения положения максимума импульса (фиг. 2б) и замыкает электронный ключ 8. Конденсатор 6 начинает разряжаться с п;9стоянной времени (фиг, 2в),. it- -2 С -13 -р 6 а где Т- g - сопротивление электронного ключа Б открытом СОСТОЯШ1Й, Время замыкааня апекр тройного ключа 8 выбирается порядка ЗГрИ б& лее, чтобы конденсатор 6 успел разрядиться, чем и обеспеч5тается предотвращение накоплендя заряд.а от одного импупьса к другому. Если Сигнал на вход усилителя подается через разделитепьный конденсатор 7, то импульс на выходе имггульсног о усн,лителя 4 сопроБозвдается выбросом обрат ной полярности Напряжение выброса через диод 9 и резистор 11 заряжает конденсатор 6 с постоянной времени tg (K -RjjlU1v, где 1 - сопротйвпенке днода 9 в прямом направпенна| ц- сопрот шпенйе резистора 11. Так как ( скорость заряда конденсатора 6 напряжением выброса много больше скорости заряда его напряжением импульса. Отрицательное напряжение, возникшее на конденсаторе 6 за счет выброса, поступает на интегрирующую цепочку, состоящую из резистора 2 и конденсатора 3, накаипявается на конденсаторе 3 усипиваетсз усидйтепем постоянного тока и поступает Вввде медпенно меняющегоса напряжения .на. нмпупьснь1й усипитель 4, смещая-напряжение на его выходе в сторону поп С кйтель1-1Ь1х .аначенчй, что эквивалентно уменьшению вепичнны выброса противо ПОЛОЖНОЙ ПОПЯрНОСТИ. Если сигнал на вход импульсного усипн тетш 4 подается гальванически, то цепь ускорения заряда конденсатора 6 (диод 9 и резистор 11) в работе не участвует до тех pop, пока напряжение на выходе ймпуп сного усилителя 4 в интервалах между импуг сами не станет отрицательным за счет смещения уровня, когда период следования импульсов превышает ил. длительность в полторанзва раза.ч Это отрицательное напряжение через диод 9, резистор 11. заряжает конденсатор 6 с постоянной BpesfeHH t-g . Возникшее на конденсаторе 6 напряжение поступает на интегрнруюшую цепочку на резистора 2 и конденсатора 3 и далее через усилитель 1 постоянного тока на вход импульсного усилителя 4, смешан уровень на его выходе в сторону положительных значений. Резистор 11 служит дла ограничения выходного тока импульсного усилителя 4, если амплитуда выброса на его выходе окажется много больше потенциала отпнраняя диода 9. u(2-3) Так как при работе устройства сохра }юется пропорциональность между амплитуд импульса на выходе импульсного усвлителя 4 а амплитудой нелряжения на конденса торе 6, абсошотная В9;шчана изменения амплитуды за счет наличия выброса про порционапьна само& амплитуде, а относительная ошибка постоянна дня. всех амплиту измеряемого диапазона Использование такого устройства при сохранении высхэкой стабииьноста уровня в отсутствие сигнала существенно улучшает его нагрузочшие х актеристйки, а именно, уменьшает искажение амппнтудного распределения импульсов, препятствует ухудшению соотношений сигнап-4нум, позвопяет соедя- нять вход усилителя с выходом источника сигнала через разделительный конденсатор, устраняя тем с.мым впнянне нестабильности выходного напряжения источника сигнала на нестабильность выходного напряжения усилителя и дойуская соединение устройств С различными потенциалами выхода и входа без существенного ухудшения нагрузочных характеристико Формула изобретения 1,Импульсный уснпитепь со стабилизацией нулевого уровня на выходе, содержащий усилитель постоянного тока, вход которого подключен к выходу интегрируюшей цепочки, а выход соединен со входом импульсного усилителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений формы амплитудных распределений выходных импульсов, Б него введены-электронный ключ и дополнительный конденсатор, которые подключены параллельно входу интегрируюшей цепочки, устройство определения положения MaKCHNjyMa импульса, вход которого подключен к выходу импульсного усилигеця, а выход соединен с управляющим входом электронного ключа, и нелинейная цепь, которая подключена между выходом усилителя и входом интегрируюшей цепочки. 2.Усилктепь по п. 1, о т л и ч а юш я и с я тем, что нелинейная цепь содержит liapannanbHO соединенные развязывающий резистор и цепочку из диода и ограничшгаггь.ного резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.IEEE Tva«s on NuuS.. 19, ч. 1;, с 445, 1972, 2.Авторское свидетельство СССР Na 396821, Н 03 К 5/ОО, 197J.

fi

o0/5

D

/

J