Релаксационный формирователь импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K5/01 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться во временнйх анализаторах для формирования импульсов, длительность которых соответствует длительности серии входных импульсов (период следования импульсов серии находится в заданном диапазоне значений).

Известен релаксационный формирователь импульсов по основному авт. св. № 291324, содержащий ждущий мультивибратор на транзисторах разного типа проводимости, один из которых включен по схеме эмиттерного повторителя с эмиттерным конденсатором, транзисторный ключ, между коллектором транзистора эмиттерного повторителя и базой второго транзистора мультивибратора включен стабилитрон, а параллельно эмиттерному конденсатору через диод включен времязадающий конденсатор.

Недостаток данного формирователя состоит в трудности осуществления полосовой селекции входных сигналов по частоте повторения сигналов внутри серии и в трудности формирования импульсов, равных или соответствующих длительности серии входных сигналов только на частотах повторения этих сигналов, лежащих в пределах заданного диапазона, при сохранении неизменного начального уровня выходного напряжения в случае воздействия серий сигналов с частотами повторения сигналов в серии, лежащими вне заданной полосы.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей формирователя.

Для этого в релаксационный формировательимпульсов, содержащий ждущий мультивибратор на транзисторах разного типа

10 проводимости, один из которых включе 1 на схеме эмиттерного повторителя с эмиттерным конденсатором, транзисторный ключ, между коллектором транзистора эмиттерного повторителя и базой второго транзистора мультивибратора включен стабилитрон,

IS а параллельно эмиттерному конденсатору через диод включен времязадающий конденсатор, введен двухвходовои логический элемент ИЛИ и первое и второе интегрирук)щее звено, причем первый вход двухвходового элемента ИЛИ подключен через первое ин20тегрирующее звено к выходу транзисторного ключа, а второй - через второе интегрирующее звено - к выходу эмиттерного повторителя.

На фиг. 1 приведена схема формирователя; на фиг. 2 - диаграммы его работы при воздействии на вход серии имп ульсов с частотой повторения, лежащей в пределах заданного частотного диапазона.

Релаксационный формирователь импульсов содержит ждущий мультивибратор на транзисторе 1, включенном по схеме эмиттерного повторителя и транзисторе 2, соединенном базой через включенные параллельно конденсатор 3 и стабилитрон 4 с коллектором транзистора 1, связанного эмиттером через конденсатор 5 с отрицательной щиной 6 источника питания, а через диод 7 - с базой ключа на транзисторе 8, связанной через времязадающий .конденсатор 9 с щиной 6, а через резистор 10 - с положительной шиной 11 источника питания, элемент ИЛИ на транзисторах 12 и 13, причем база транзистора 12 через резистор 14, конденсатор 15 и диод 16 второго интегрирующего звена подключена- оответственно к щинам II и 6 и эмиттеру транзистора 1, связанного через диод 17 со своей базой и входной щиной 18, коллектор транзистора 8 соединен через стабилитрон 19 с базой транзистора 13, а через резистор 20 и конденсатор 21 первого интегрирующего звена - соответственно с щинами 11 и 6, коллекторы транзисторов 12 и 13 объединены и через резистор 22, конденсатор 23 и стабилитрон 24 соединены соответственно с щинами 11 и 6 и базой транзистора 25, коллектор которого соединен с выходной щиной 26.

Устройство работает следующим образом На щину 18 подается серия входных импульсов с длительностью te и частотой повторения импульсов в серии, лежащей в пределах заданного частотного диапазона (фиг.2а). Первый импульс этой серии вызывает переключение транзисторов 1 и 2 ждущего мультивибратора в насыщенное состояние (транзистор 1 - из активного состояния,.транзистор запертого). Через включенные транзисторы 1 и 2 в течение длительности выходного импульса ждущего мультивибратора происходит быстрый разряд времязадающего конденсатора, образованного суммой емкостей конденсаторов 5, 9 и 15. За время формирования выходного импульса времязадающего конденсаторы 5 9 и 15 разряжаются до малого остаточного напряжения. После окончания импульса диоды 7 и 16 выключаются и конденсаторы 5, 9 и 15 восстанавливают исходный уровень напряжения каждый по самостоятельной цепи. Вследствие разряда конденсаторов 9 и 15 за время .формирования импульсов ждущего мультивибратора напряжение на базах транзисторов 8 и 12 становится отрицательным (фиг. 26,г), поэтому транзисторы 8 и 12, ранее насыщенные, запираются. Время, в течение которого транзисторы 8 и 12 будут заперты, определяется временем

734871

перезаряда,конденсаторов 9 и 15 через резисторь 10 и 14. Через время Ti после запуска вследствие перезаряда конденсатора 9 напряжение на базе транзистора 8 перейдет нулевой уровень и транзистор отпирается. Устройство проектируется так, чтобы обеспечить равенство t« Тг, где Tj. l/Fj, а Fa- верхняя граничная частота повторения импульсов заданного частотного диапазона. За время Г|, пока транзистор 8 выключен, конденсатор 21 заряжается через

резистор 20. Постоянная времени этой интегрир ющей цепи велика, и за время TI напряжение на конденсаторе 21 не успевает превысить напряжение включения стабилитррна 19. Стабилитрон 19 остается выключенным, как и транзистор 13, в базовой цепи которого нет отпирающего тока.

Для того, чтобы вследствии перезаряда конденсатора 15 напряжение на базе транзистора 12 перещло нулевой уровень, потребуется время та (фиг. 2,г). Устройство проектируется так, чтобы обеспечить равенство тг Т, где Ti l/Fi, где FI - нижняя граничная частота заданного диапазона частот повторения импульсов в серии. Так как в рассматриваемом случае F) то до прихода очередного (второго) сигнала входной серии напряжение на базе транзистора 12 не переходит нулевой уровень и транзистор 12 остается выключенным. Второй запускающий импульс, входящий в состав поданной серии, вновь включает ждущий мультивибратор. Суммарный времязадающий конденсатор, состоящий из конденсаторов 5, 9 и 15, вновь за время выработки импульса ждущего мультивибратора разряжается до малого остаточного напряжения. После окончания импульса напряжение на конденса.торах 5, 9 и 15 восстанавливается по разным цепям, при этом к приходу очередного импульса напряжение на базе транзистора 8 успевает перейти нулевой

д уровень и он отпирается, а напряжение на базе транзистора 12 не успевает перейти нулевой уровень, и он продолжает оставаться выключенным. Таким образом, на время действия серии транзисторы 12 и 13 выключены, транзистор 12 выключен, так как напряжение на его базе не успевает перейти нулевой уровень и остается отрицательным,транзистор 13 выключен, так как напряжение на конденсаторе 21 не успевает дорасти до напряжения зажигания стабилитрона 19. При выключенных транзисторах 12 и 13 конденсатор 23 начинает заряжаться через резистор 22. Так как зарядное напряжение + Е|, действующее на щине И, не отключается, то через вреМя to после начала входной серии конденсатор 23 зарядится до 5 напряжения, при котором зажигается стабилитрон 24. За счет этого появляется включающий базовый ток для транзистора- 25, который также включается. Напряжение на его коллекторе изменяется от значения, близкого к +Ei, до значения, близкого к -Ej. Напряжение -Ег сохраняется на шине 26 формирователя до конца действия входной серии. После воздействия последнего импульса этой серии конденсаторы 9 и 15 начинают перезаряжаться, конденсатор 15, перезаряжаясь через резистор 14, уменьшает запираюш,ее напряжение на базе транзистора. Через интервал времени ta после действия последнего импульса серии напряжения на базе транзистора 12 переходит нулевой уровень и он включается. Это приводит к тому, что конденсатор 23 быстро разряжается через транзистор 12, напряжение на катоде стабилитрона 24 падает до уровня, близкого к, нулевому, стабилитрон выключается, что вызывает выключение транзистора- 25. Напряжение на шине 26 переключается от значения -Ег до значения -bEi. Длительность формируемого выходного импульса определяется равенством tewx tj,r- TO ta .1- TO- Га При соответствуюшем выборе цепей заряда конденсаторов 23 и 15 значения Го и г г практически равны. В этом случае Твых Гс , т. е. длительность формируемого импульса равна длительности серии входных импульсов. Выходной сигнал формируется в случае, если частота повторения импульсов внутри серии лежит в диапазоне селектируемых частот повторения (F| ), а длительность серии - не меньше величины то При условии TO тг. длительность серии не должна быть менее одного периода нижней частоты заданного диапазона, т. е. для получения отклика формирователя нужно не менее двух импульсов нижней частоты Fj, при частотах, больших FI, длительность пачки не должна быть менее Т. При частотах повторения, меньших F ичастотах повторения,, больших Fa- импульс на выходе формирователя не создается независимо от длительности пачки.

Формула изобретения

Релаксационный формирователь импульсов по авт. св. № 291324, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен двухвходовой логический элемент ИЛИ и первое и второе интегрирующее звено, причем первый вход двухвходового элемента ИЛИ подключен через первое интегрирующее звено к выходу транзисторного ключа, а второй - через второе интегрирующее звено - к выходу эмиттерного повторителя.

G. S

фиг.З,