Входной элемент дискретно-аналоговой линии задержки Советский патент 1982 года по МПК H03H7/00 

(54) ВХОДНОЙ ЭЛЕМЕНТ ДИСКРАТНО-АНАЛОГОВОЙ ЛИНИИ ЗАДЕРЖКИ

1

Изобретение относится к импульсной IrreXHHKe и может использоваться в радио.технических устройствах, в которых задержка аналоговых сигналов, например в устройствах обработки j Цин, льтрах, оперативных запоминающих устройствах, в телевидении.

Известны дискретно-аналоговые линии задержки аналоговых сигналов. :. двухфазtojM питанием на полевых транзисторах, ю содержащие И каскадов задержки, каждый из которых состоит из, траизисз Ьра и конденсатора, который включен между стоком и затвором транзистора, на исток которого подается входной сигнал и на- 15 пряжение смещения, а на затвор - управляющие тактовые импу льсы 1 3Отмеченные ЛЕППГИ задержки аналоговых сигналов по многим техническим ха20 рактеристикам значительно превосходят свои акустические и магнитные аналоги. Реализация указанных линий задержки возможна на полевых транзисторах различной структуры: с управляющим р - и переходом, МОП или МДП транзисторах. Выбор типа транзистора для линии задержки диктуется требованиями к ее параме-грам. Линии на полевых транзисторах с управляющим р-и переходом обладают лучщими частотными характеристиками. Кроме того, эти приборы более стабильны, менее подвержены влиянию изменений порогового напряжения и работают пра значительно меньшей амплитуде тактового питания.

Недостатке дискретно-аналоговых линий задержки на полевых транзисторах управляющим р-и переходом является критичность их работы к величине питающих напряжений, которая заключается в тсяи, что даже небольшая нестабильность напряжения смещения и амплитуды тактовых импульсов приводит к искаже ниям сигнала в линии, а при нестабильности питающих напряжений порядка 20ЗО% линия вообще перестает функциони3Q4ровать, что является характерным дня всех дискретно-анапоговых пиний задержки на попевых транзисторах с управ пяющим р- и переходом. Наиболее бпизким к предлагаемому явпяется входной элемент дискретно-анапоговой линии задержки, содержащий амп1штудный квантователь на полевом транзисторе, исток которого через раздепительный конденсатор соединен со входом устройства, а сток соединен с запомина- ющим конденсатором, поспедовательно соединенные каскады задержки, выполненные на полевых транзисторах, причем исток полевого транзистора первого каскада задержки соединен со стоком транзистора амплитудного квантователя, затворы транзисторов четных каскадов задержки соединены с затворюм транзистора амплитудного квантователя , затворы транзисторов нечетных каскадов задержки соединены между собой, два источника управляющих тактовых импульсов, резистор, включенный между истоком полевого транзистора амплитудного квантовате ля и источником смещения 2J. Однако небольшая нестабильность питающих напряжений приводит к значитель ной нестабильности в работе известного устройства. Цель изобретения - повьпиёние ста - бипьности за счет обеспечения синфазнос ти изменения напряжения смещения и амппитуды тактовых импульсов. Поставленная цель достигается тем, что во входной элемент дискретно-аналоговой линии задержки, содержащий ампли тудный квантователь на полевом транзисторе, исток которого через разделительный конденсатор соединен с входом уст ройства, а сток соединен с запоминающим конденсатором, последовательно сое диненные каскады задержки, вьшолненные на полевых транзисторах, причем исток полевого транзистора первого каскада за держйи соединен со стоком транзистора амплитудного квантователя, затворы тран зисторов четных каскадов задержки соединены с затвором транзистора амплитуд ного квантователя, затворы транзисторов нечетных каскадов задержки соединены между собой. Два источника управляющих тактовых импульсов, резистор, введены два аттенюатора, два вентиля и фильтр нижних частот, причем выходы источников управляющих тактовых импульсов через вентили присоединены к входу фильтра нижних частот, выход которого через резистор соединен с истоком транзистоИ4ра амплитудного квантователя, один аттенюатор присоединен между выходом первого источника управляющих тактовых импульсов и затворами транзисторов четных каскадов задержки, в торой аттенюатормежду вторым источником управляющих тактовых импульсов и затворами транзисторов нечетных каскадов задержки. На чертеже представлена функиионаш ная электрическая схема устройства. Устройство содержит полевой транзистор 1 амплитудного квантователя, разделительный конденсатор 2, резистор 3, запоминающий конденсатор 4, полевой транзистор 5 первого каскада задержки, конденсатор 6, полевой транзистор 7 второго каскада задержки, конденсатор 8, фильтр 9 нижних частот, вентили 1Q и 11, аттенюаторы 12 и 13. Устройство работает следующим образом. Режим работы линии задается величиной напряжения смещения ЕСМ которое заводится на исток транзистора 1 амплитудного квантователя, а также амплитудой тактовых импу льсов U у,, которые поступают на затворы транзисторов 1, 5, 7. Напря |$:енке смещения формируется из напряжений, поступающих с первого и второго источников противофазных тактовых импульсов 4 и . Для этого тактовые импульсы с выхода источников 2. соответствующие вентили Ю и 11 поступают на вход фильтра Я нижних частот . который пропускают на свой выход постоянную составляющую суммарного напряжения. Амплитуда тактовых импульсов должна быть такой величины чтобы выполнялось условие (1), . V cEc«. где 11. - напряжение отсечки полевого транзистора; Uc - амплитуда входного сигнала. На практике достаточно, чтобы амплитуда тактовых импульсов равнялась (23) отмечалось раньще, для получения максимального динамического диапазона линии должно выполняться соотнощение (4), т.е. I, р отс-м о; ти-Чм г- где fo - напряжение барьерного потенциала р-и перехода полевого транзистора. Для выполнения этого соотнощения между источниками управляющих тактовых импульсов i и 2 и затворами ntvлевых транзисторов включены соответствующие аттенюаторы 12 и 13.

В связи с тем, что напряжение смещения формируется из тактовых импупьсов, изменение амплитуды тактовых импупьсов приводит к синфазному изменению напряжения смещения, вследствие чего нестабильность напряжения смещения и амплитуды тактовых импульсов спабо сказывается на стабильности работы линии.

Работа амплитудного квантоватепя и каскадов задержки в предпагаемс устройстве происходит таким же образом как и в известном.

В качестве аттенюаторов используют резистивные делители напряжения, в качестве вентипей-пог проводниковые диоды а в качестве фильтра нижних частот RC -цепочка.

Формирование напряжения смепхения из противофазных тактовых импульсов за счет введения двух вентилей и фильтра нижних частот, а также аттенюаторов выгодно отличает предлагаемый входной элемент дискретно-аналоговой пвнии задержки от известного, так как в этом случае за счет синфазного изменения напряжения смещения и амплитуды тактовых импульсов примерно в 5-1О раз уменьшается влияние нестабильности питающих напряжений на величину динамического диапазона дискретно-аналоговой пинии задержки.

При заданном динамическом диапазоне дискретно-аналоговой линии задержки предлагаемый входной элемент накладывает в 5-10 раз менее жесткие требования к стабильности питающих напряжений по сравнению с известньп1Л. Кроме того, предлагаемое устройство не требует наличия отдельного источника напряжения смещения.

Формула изобретения

Входной элемент дискретно-анйлоговой задержки, содержащий амплитудный квантователь на полевом транзисторе, исток которот-о через разделительный конденсатор соединен с входом устройства, а сток соединен с запоминающим конденсатором, последовательно соединенньш каскады задержки, выполненные на полевых транзисторах, причем исток полевого транзистора первого каскада задержки соединен со стоком транзистора амплитудного квантоватепя, затво1%1 травзисторов четных каскадов задержки сое динены с затвором транзистора амплитудного квантователя, затворы транзисторов нечетных каскадов задержки соединены между собой, два источника управляющих тактовых импульсов, резистор, отличающийся тем, что, с целью поШзтшення стабильности, введены два аттенюатора, два вентиля н фильтр нижних частот, причем выходы источников управляющих тактовых импульсов через вентили прасоедвнены к вхооу фильтра нижних частот, выход. кот(юго через резистор . соединен с истоком транзистора амплитудного квантователя, один аттенюатор присоединен между выходом первого источни ка управпяклшие тактовых импульсов и затворами транзисторов четных каскадов задержки, вт(фой аттенюатор - между вторым источником управляющих тактовых импульсов и затворами транзисторов нечетных каскадов задержки.

Источники инфс мации, принятые во внимание при экспертизе

Советское радиоД976, с. 92 (прототип)