Расширитель импульсов Советский патент 1979 года по МПК H03K5/04 

(54) РАСШИРИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

I

«

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано, в частности, для быстрого преобразования коротких импульсов в прямоугольные большей длительности с амплитудой, равной максимальной амплитуде входнь1Х импульсов.

Известны устройства для расширения К отких импульсов, содержащие входной дифференциальный усилитель, на один из входов которого подается расширяемый сигнал, в аа другой - сигнал обрат ной связи, заряжающий накопительньхй конденсатор до напряжения, равного входному напряжению 1. Выходной станет твкаго устройства следит за входным сигналом, пох& не поступает внешний сигнал, переключающий схему в режим хранения.

Однако извес ные расширители могут быть применены только для преобразования импульсов, имеющих сверши ну с малым спадом, либо импульсов с извест кым временным положением максимума.

Наиболее близок к предлагаемому расширитель импульсов, содержащий интегрирующую цепочку, вход которой соединен со входом расширителя, а выход с неинвертирующим входом операционного усилителя, к выходу которого через диод подключены одна из обкладок Накопительного конденсатора, один вывод первого ключа и вход выходнгаго усилителя, выход которого соединен с его инвертирующим входом и с, инвертирующим входом операционного усилителя, и генератор управляющих импульсов, выход которого подключен к входу управления первого ключа 2}.

Недостаток устройства - низкое быстродействие вследствие большого времени восставовяеняя. Это обусловлено угаличением емени переходных процессов, возникающих в момент запирания первого ключа, вследствие задержки сигнала в цепи обратной связи и включения в нее элемента с ооносторонней проводимостью.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в расширитель импульсов, содержащий интегрирующую цепочку, вход кото- рой соединен со входом расширителя, а выход - с неинвертирующим входом операционного усилителя, к выходу к торого через диод подключены одна из обкладок ,нй1с6пительнога. конденсатора, один вывод первотр ключа и вход выход него усилителя, выход которого соедивен с его инвертирующим входом и с инвертирующим входом операционнсго усилителя, и генератор управляющих имк пуньсов, выход которюго подключен ко входу управления первого ключа, введен ны источник напряжения, второй ключ, который включен между неинвертирующим входом операционного усилителя и точкой соединения выхода источника пен пряжения со вторым выводом первого ключа, и гаемент задержки, который включен между выходом генератора ут рабпяюших импульсов и входом управпе ния второго ключа.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемсго расширителя имйульсов.

Выход входного операционного усн«лителя 1 через полупроводниковый диод 2 соединен с накопительным конденсатором 3, выходом первого ключа 4 и входом выходного усилителя 5. Выход последнего соединен с инвертирующим вхсщом операционного усилителя. Вторая обкладка конденсатора 3 соединена с шнной нулевсго потенциала. Вход расширителя через интегрирующую цепоч к;у

6с постоянной времени меньшей, чем длительность входных импульсов, соединен с неинвертирующим входом операционн(яго усилителя 1 и выходом ключа 7, вход которого подсоединен к выходу источника напряжения 8. Управляющий вход ключа 7 через элемент задержки

9 и управляющий вход ключа 4 подключен к выходу генератора 10 управляющих импульсов. В качестве ключей 4 и

7могут быть использован МОП-транзисторы, имеющие высокое быстродейовие и малые утечки в закрытом состоянии.

Работает устройство следующим обр зом. В исходном состоянии при отсутс ВИИ положительных иМпульсов на выходе расширителя благодаря действию отрицательной обратной устанавливается потенциал, равный потенциалу, действующему на его входе. Ключи 4 и 7 закрыты. С приходом на cxeJMy положительных импульсов кондеа сатор заряжается выходным током операционнмго усилителя 1, Напряжение, возрастающее на конденсаторе, подается на вход выходного усилителя 5, а с его выхода - на инвертирующий вход операционного усилителя 1, обеспечивая точное отслеживание входн« го напряжения. При уменьшении сигнала ка входе расширителя на выходе усилители 1 возникает отрицательное напряжение, запирающее диод. Конденсатор начинает разряжаться через собственное сопротивление утечки, входное сопротивление усилителя 5 и сопротивления закрытых ключа 4 и диода 2.

Работа генератора 10 управляющих импульсов синзфонизируется аходнь1м сигналом .таким образом, что ключи 4 и 7 открываются с задержкой относительно входного сигнала, определяемой требуемой длительностью расширенного импульса. При открывании ключей 4 и 7 происходит быстрый разряд накопительного конденсатора, и на выходе расширителя за счет действия отрицательной обратной связи устанавливаерся напряжение, равное напряжению на неинвертирующем входе операционнсго усилителя 1.

В момент закрывания ключа 4 напряжние на конденсаторе возрастает, в результате чего на выходе операционного усилителя возникает .отрицательное напряжение, запирающее диод. Благодаря элементу задержки 9ключ 7 закрывается с задержкой относительно ключа 4, При этом напряжение на неинвертнрующем входе операционного усилителя возрастает до исходного потенциала со скоростью, определяемой постоянной разряда конденсатора интегрирующей цепочки 6. Так как обычно генераторы коротких импульсов имеют низкий выходной индекс, а постоянная времени интег рирующей цепочки мала, на входе расширителя быстро восстанавливается ис-i ходное напряжение.

Источник напряжения 8 увеличивает ток разряда накопительного конденсат1 ра, а, следовательно уменьшает его разряда, В случае, если на вход расширителя подаются положительные им пульсы на некотором постоянном уровне