Стробоскопический преобразователь однократных импульсных сигналов с электрической регулировкой шага считывания Советский патент 1982 года по МПК G01R13/34 

() СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОДНОКРАТНЫХ

ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ Изобретение относится к электро измерительной технике и может быть использовано в стробоскопических из мерителях МГНОВРННЫХ знамений элект ческих сигналов и осциллографах. Наиболее близким по технической сущности является стробоскопический преобразователь однократных импульс ных сигналов с электрической регулировкой шага считывания, содержащий линию передачи импульсных сиг налов, вход которой соединен с шиной исследуемого сигнала, а отводы с сигнальными входами смесит1елей, управляющие входы которых подключены к выходам генераторов стробимпульсов, входами связанных с выходами пороговых блоков, входы которых соединены с выходом генератора линейно нарастающего напряжения 1 J. Недостатками этого устройства яв ляются низкие разрешающая способность и стабильность.

ШАГА СЧИТЫВАНИЯ Цель изобретения - повышение разрешающей способности и стабильности. Эта цель достигается тем, что стробоскопический :преобразователь однократных импульсных сигналов с электрической регулировкой шага считывания, содержащий линию передачи импульсных сигналов, вход которой соединен с шиной исследуемого сигнала, а отводы - с сигнальными входами смесителей, снабжен генератором импульсов тактовой частоты и сдвиговым регистром с блоком задержки на период тактовой частоты и формирователем одиночных стробимпульсов в каждом разряде, причем вход первого разряда сдвигового регистра подключен (С выходу генератора импульсов тактовой частоты, а выходы формирователей одиночных стробимпульсов каждого разряда - к выходам разрядов и последовательно, начиная с первого разряда,- к управляющим . . 39 входам смесителей, сигнальные входы которых связаны с отводами линии передачи в той же посЛедовательносЧи, начиная с дтвода, блихсайщего к входу линии передачи импульсных сигналов. Каждый разряд сдвигового регистра снабжен блоком задержки, выполнен ным на входном и оконечном нормально открытых полевых транзисторах с затвором Шоттки с нелинейными нагруз ками в виде нормально открытых поле.вых транзисторов с зат.вором Шоттки содержащем входной и промежуточный разделительные конденсаторы, и формирователем одиночных стробимпульсов выполненным на двух нормально открытых полевых транзисторах с затвором Шоттки с общей нелинейной нагрузкой в виде нормально открытого полевого транзистора с затвором Шоттки, содержащем разделительный конденсатор резистор смещения и ключевой диод причем в блоке задержки первый вывод входного разделительного конденсатора соединен с входом разряда а второй вывод с затвором входного транзистора, исток которого подключен к истоку выходного транзистора и шине напряжения питания, сток через нелинейную нагрузку - к добщей шине и через промежуточный разделительный конденсатор - к затвору вы ходного транзистора, сток которого связан через нелинейную нагрузку с общей шиной и непосредственно -с управляющим выходом разряда, а в формирователе одиночных стробимпульсов первый вывод разделительного кон денсатора соединен с входом разряда а второй вывод - с затвором первого транзистора, исток которого подключен к истоку второго транзиЬтора и общей шине, а сток через нелинейную нагрузку - к шине напряжения питания и непосредственно - к выходу разряда и стоку второго транзистора затвор которого связан с резистором смещения и катодом ключевого диода, анод которого соединен с управляющим выходом разряда, причем вход каждого разряда, начиная с второго, подключен к управляющему выходу предыдущего разряда. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема разряда сдвигового регистра. 0 Устройство {фиг. 1) состоит из генератора 1 импульсов тактовой частоты, сдвигового регистра 2, смесителей 3 и линии k передачи импульсных сигналов, время распространения сигнала между соседними отводами которой, устанавливаемое расстоянием между отводами, равно периоду тактовой частоты. Разряд сдвигового регистра (фиг. 2) состоит из блока 5 задержки, включающего входной и оконечный нормально открытые полевые транзисторы 6 и 7 с затвором Шоттки, нелинейные нагрузки в виде нормально открытых полевых транзисторов 8 и 9 с затвором Шоттки, входной и промежуточный разделительные конденсатоты 10 и 11 и формирователя 12 одиночных стробимпульсов, включающего первый и второй нормально открытые полевые транзисторы 13 и 14 с затвором Шоттки, нелинейную нагрузку в виде нормально открытого полевого транзистора 15 с затвором Шоттки, разделительный конденсатор 16, рези стор 17 смещения и ключевой диод 18. Устройство работает следующим об-., разом. В исходном состоянии на разрядных выходах сдвигового регистра 2 установлены уровни, соответствующие В первый разряд логическому сдвигового регистра 2 записана логическая 1, сдвиг которой в последующие разряды после начатой работы осуществляется с тактовой частотой F импульсами генератора 1. Одновременно с этой же частотой, но с временным сдвигом At, происходит поразрядное считывание информации на разрядных выходах сдвигового регистра 2. Таким образом, с каждого разрядного выхода в течении времени At на управляющие входы смесителей 3 поступают логические уровни, соответствующие логической 1. Разность уровней логического О.и логической 1 . составляет амплитуду стробимпульса, а время At - длительность стробимпульса. Шаг считывания определяется разностью времени Т -р- задержки между стробимпульсами на соседних разрядных выходах сдвигового регистра 2 и времениTj задержки распространения исследуемогр сигнала в линии передачи импульсных сигналов между соседними отводами. Разряд сдвигового регистра работа ет следующим обоазом. Тоанзистооы 6 и 7 блока 5 задеожки, включенные по схеме с плавающим затвооом в исходном состоянии откоыты. Пои поступлении на оазпелительные конпенсатооы 10 и 11 пеовых поло жительных перепадов напояжения пеоехопы Шоттки, образованные затвооами тоанзистооов 6 и 7, смешаются в прямом направлении и пропускают ток, за ряжаший разделительные конденсаторы 10 и 11. При этом логическое состояние транзисторов 6 и 7 не изменяется.Отрицательные перепады напряжения, пос тупающие на резделительные конденсаторы 10 и 11, запирают транзисторы 6 и 7 и изменяют их логическое состо яние. Повторные положительные перепа ды напряжения также изменяют логичес кое состояние этих транзисторов. Блок 5 осуществляет задержку импуль,сов на период тактовой частоты. В ис ходном состоянии транзистор 13 форми рователя 12 одиночных стробимпуяьсов открыт, а транзистор 1 закрыт. При поступлении первого отрицательно го фронта на затвор транзистора 13 он запирается и на разрядном выходе формируется положительный фронт стро импульсов. При поступлении первого положительного фронта на анод ключевого диода 18 транзистор I открывается и на разрядном выходе формируется срез стробимпульса, при этом происходит заряд емкости затвор-канал транзистора 1 через открытый диод 18, вследствие чего транзистор k остается открытым и запрещает фо мирование на разрядном выходе повтор ных стрЬбимпульсов, Время разряда ем кости затвор-канал транзистора И че рез резистор 17 больше- длительности стробимпульса. Предлагаемое устройство позволяет повысить разрешающую способность и стабильность работы. Разрешающая способность устройства с транзисторными смесителями и регистром, выполненным на основе арсенид-галлиевой технологии, составляет около 100 пс (максимальная тактовая частота работы регистра достигает 5 Гц, а.длительность стробимпульсов - порядка itO-50 пс). Устройство позволяет повысить точ ность регулировки шага считывания. так как тактовая частота, изменением которой осуществляется регулировкд, может быть задана с высокой точностью внешним генератором и не зависит от дрейфа электрических параметров преобразователя. Формула изобретения 1 Стробоскопический преобразователь однократных импульсных сигналов с электрической регулировкой шага считывания, содержащий линию передачи импульсных сигналов, вход которой соединен с шиной исследуемого сигнала, а отводы - с сигнальными входами смесителей, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и стабильности работы, он снабжен генератором импульсов тактовой частоты и сдвиговым регистром с блоком задержки на период тактовой частоты и формирователем одиночных стробимпульсов в каждом разряде, причем вход первого разряда сдвигового регистра подключен к выходу генератора импульсов тактовой частоты, а выходы формирователей оди,ночных стробимпульсов каждого разряда - к выходам разрядов и последова,тель,1о, начиная с первого разряда,к управляющим входам смесителей, сигнальные входы которых связаны с отводами линии передачи в той же последовательности, начиная с отвода, ближайшего к входу линии передачи импульсных сигналов. 2. Преобразователь по п. 1. о т личающийся тем, что каждый разряд сдвигового регистра снабжен блоком задержки, выполненным на входном и оконечном нормально открытых полевых транзисторах с з.атвором Шоттки с нелинейными нагрузками в виде нормально открытых полевых транзисторов с затвором Шоттки, содержащем входной и промежуточный разделительные конденсаторы, и формирователем одиночных стробимпульсов, выполненным на двух нормально открытых полевых транзисторах с затвором Шоттки с общей нелинейной нагрузкой в виде нормально открытого полевого транзистора с затвором Шоттки, содержащем разделительный конденсатор, резистор смещения и ключевой диод, причем в блоке задержки первый вывод входного разделительного конден