Селектор импульсов по длительности Советский патент 1982 года по МПК H03K5/26 

(5) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ

, .

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для выделения (селекции) из периодической или непериодической импульсной последовательности импульсов (одного импульса), длительность которых ра&Д на или больше определенной величины, и может быть использовано как для селекции, так и для укорочения выходных импульсов относительно о входных, а также для задержки выходного импульса относительно входного.

Известен селектор импульсов по длительности, содержащий Интегриру- is ющий контур (интегрирующую RC-цепь), пороговое устройство (стабилитрон и транзистор) и элемент (транзистор, конденсатор и два резистора), обеспечивающий в момент окончания деист- 20 ВИЯ входного импульса восстановление исходного состояния селектора 1 .

Этот селектор имеет короткое время восстановления исходного состояния, но сравнительно низкую точность селекции импульсов по длительности потому, что заряд накопительного конденсатора происходит по экспоненциальному закбну с убывающей во времени крутизной, причем последняя зависит от амплитуды входного импульса.

Известен также селектор импульсов по длительности, содержащий инвертор, выходной транзистор и времязадающий конденсатор, при этом база .выходного транзистора через резистор соединена с источником питания и через времязадающий конденсатор - с эмиттером выходного транзистора, кроме того, к базе выходного транзистора подключен катод Диода, анод которого соединен с входом инвертора, а его выход - с эмиттером выходного транзистора 2}.

Этот селектор имеет также сравнительно низкую точность селектирования Импульсов потому, что она опре39деляется не только параметрами цепи разряда времязадающего конденсатора но и параметрами транзистора инверто ра, установленного в усилительный режим работы, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является селектор импульсов по длительности, который содержит времязадающий конденсатор, подключенный обоими выводами через резисторы к плюсовой шине и одним из выводов через разрядный ключ к общей шине, выходной пороговый каскад на транзисторе, включенный входной цепью параллельно времязадающему конденсатору, и нормально открытый с резистором в цепи базы транзистор, также включенный базой и кол лектором параллельно времязадающему конденсатору, причем эмиттер этого транзистора соединен с общей шинойр Недостаток такого устройства сравнительно низкая точность селектирования импульсов по длительности (отработка временного селектируемого интервала) , так как она зависит от колебаний уровня напряжения заряда на времязадающем конденсаторе в зависимости от напряжения питания параметров выходного порогового тран зистора и порога открытия транзистора разрядного ключа. Цель изобретения - повышение точности селектирования импульсов по длительности. Поставленная цель достигается те что селектор импульсов по длительности, содержащий времязадающий кон денсатор, подключенный обоими вывод ми через резисторы к плюсовой.шине и одним из выводов через разрядный ключ к .общей шине, выходной пороговый каскад на транзисторе, подключенный входной цепью параллельно вр мязадающему конденсатору, снабжен стабилитроном, подключенным между о щей шиной и управляющим электродом транзистора выходного порогового ка кадао При этом выходной пороговый каскад и разрядный ключ могут быть вып нены на полевых транзисторах, а в цепь истока разрядного ключа введен резистор.. На фиг. 1 изображена принципиаль ная электрическая схема селектора импульсов ПОдлительности на полевы транзисторах, на фиг. 2 - осциллограмма напряжений селектора. Селектор импульсов по длительности содержит разрядный ключ, выполненный на транзисторе 1 с резистором 2 в стоковой цепи и переменным резистором 3 8 истоковой цепи. На входе разрядного ключа включена входная RC-цепь it о Выходной пороговый каскад имеет транзистор 5, сток которого через резистор 6 подсоединен к плюсовой шине питания Е, исток к стоку транзистора 1 разрядного ключа, а затвор через времязадающий конденсатор 7 соединен с истоком, через резистор 8 - с плюсовой шиной питания и через стабилитрон 9 .с общей шиной. При этом резистор 2, резистор 8, внутреннее сопротивление закрытого (открытого) транзистора 1 совместно с резистором 3 и стабилитроном 9 образуют плечи мост та рремязадающего каскада, а времязадающий конденсатор 7 - диагональ этого моста. Аналогичным образомселектор импульсов по длительности может быть выполнен на биполярных транзисторах п-р-п или р-п-р проводимости и на НДП транзисторах с индуцированным рканаломо Наилучшими параметрами и наименьшей материалоемкостью будет обладать селектор, выполненный на МДП транзисторах в виде единой интегральной схемы. Селектор импульсов по длительности работает следующим образом. При включении источника питания ЕЙ времязадающий конденсатор 7 заряжается до напряжения питания Е, которое приложено к истоку транзистора 5 и надежно его закрывает, так как его исток имеет потенциал iJ,, более высокий относительно потенциала его затвора U EV,U где напряжение на стабилитроне. При подаче на вход разрядного ключа положительных импульсов .Ug разрядный ключ открывается только на время действия п-го импульса, при этом напряжение на стоке транзистора 1 резко падает достаточного напряжения ,, которое определяется внутренним сопротивлением открытого транзистора 1 и величиной сопротивления резистора 3, и времязадающий конденсатор 7 стремится разрядиться по цепи: открытый транзистор 1, резистор 3, общая шина, плюс источника питания EJ, и резистор 8 до напря жения Uoc-pl. Если длительности п-го импульса ,To напряжение U, н истоке транзистора 5 порогового кас када остается больше , где Up - напряжение отсечки тока транзистора 5, и на выходе селектора сиг нала Ugiji He будет, так как выходной транзистор 5 остается закрытым. По окончании действия п-го импульса вре мязадающий конденсатор 7 быстро дозаряжается до потенциала Е по цепи: плюс источника питания Ер, резис тор 2, времязадащий конденсатор 7 и открытый стабилитрон 9- При при ходе на вход селектора п-го импульса длительностью tj pnpouecc разряда времязадающего конденсатора 7 повторяется, потенциал истока U.v транзистора 5 вследствие большой дли тельности п-го импульса уменьшается относительно потенциала затвора до UfjopH далее до Uocib транзистор 5 открывается и на его выходе формируются отрицательный, а во время закрытия - положительный перепады напряжения Uft(,(y. При этом время между перепадами напряжения Ugj yвсегда MeH ше, чем длительность входного п-го импульса, так как транзистор 5 откры вается тогда, когда потенциал его ис тока становится ниже потенциала затвора на величину отсечки U тока, а для этого времязадающий конденсатор 7 должен разрядиться до потенциала Up(j.f , Из этого следует, что кри тическая длительность селектируемого импульса определяется уравнением 1кр--%ксеиА, где R - суммарное сопротивление цеНи разряда времязадающего конденсатора 7, Ом; С - емкость времязадающего конденсатора 7, ф, 1 п - Ей Unop При необходимости перепады выходного напряжения со стока транзистора 5 подаются -через разделительную RCцепь, на выходе которой выделяются относительные импульсы напряжения. Предложенный селектор импульсов обеспечивает большую точность селектирования импульсов по длительности, так как введенный стабилитрон дополняет времязадающий каскад до мосто86ВОЙ схемы с времязадающим конденсатором в диагонали моста,- а это обуславливает высокую точность обработки временного селектируемогоинтервала, так как времязадающий конденсатор в циклах перезаряда стремится зарядиться до напряжения питания за вычетом напряжения стабилизации, при этом нестабильность напряжения компенсируется. Наличие же переменного резистора в штоковой цепи разрядного ключа позволяет регулировать селектор на выделение импульсов различной, длительности в больших пределах. Кроме того, в предложенном селекторе обеспечивается меньшая, при прочих равных условиях, материалоемкость, так как из него исключен нормально открытый с резистором в цепи базы транзистор, функции которого при данной структуре селектора выполняет разрядный ключ. Применение предложенного селектора .обеспечит повышение точности селекции импульсов по длительности, снизит материалоемкость устройств селекции в целом, а также повысит: их быстродействие. Формула изобретения 1. Селектор импульсов по длительности, содержащий времязадающий конденсатор, подключенный обоими выводами через резисторы к плюсовой шине и одним из выводов через разрядный ключ н общей шине, .выходной порЬговый каскад на транзисторе, подклю.ченном входной цепью параллельно времязадающему конденсатору, отличающийся тем, что, с целью повышения точности селектирования импульсов по длительности, он снабжен стабилитроном подключенным между общей шиной и управляющим элекп тродом транзистора выходного порогового каскада. 2. Селектор по п. 1, отличающийся тем, что выходной пороговый каскад и разрядный ключ выполнены на полевь1Х транзисторах,а в цепь истока разрядного ключа введен резистор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Н° 208759, кл. Н 03 К 5/20, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР W 4398ij9, кл. Н 03 К , 1972. 3.Патент США № 3551705, кл. 307-293 (Н 93 К 17/26), 1970 (прототип),