Радиоимпульсный кольцевой счетчик Советский патент 1982 года по МПК H03K21/00 H03K23/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано о вычислительной технике и дискретной лвтоматике. Известен делитель частоты импульсной последовательности на полупроводникооых приборах СОНедостатком известного устройства является ограниченное быстродействие а воздействие больших перепадов температуры и давления, ионизирующего из лучения, приводят к нарушению их работоспособности . Наиболее близким по технической сущности является радиоимпульсный кольцевой счетчик на миниатюрных СВЧ приборах типа клистрона.- минитронах содержащий основные триггера на минитронах, предназначенные для записи поступивших сигналов и вспомогательные триггера на минитронах, представляющие схему переноса сигналов в следующий разряд. Передача сигналов от основных триггеров к вспомогательным и от вспомогательных к основным осуществляется с помощью невзаимных ферритогзых циркуляторов. При записи сигналов и их переносе в следукхций разряд на отражатели минитронов подаются модулирующие напряжения С 2. Недостатком известного устройства является ограниченное быстродействие, так как значительная часть времени работы тратится на занесение и хранение информации во вспомогательных триггерах. этого, для нормаль ного функционирования такого счетчика на его входы необходимо подавать кроме информационных радиоимпульсов еще и тактирующие видеоимпульсы, по- ступающие в противофазе и сдвинутые относительно друг друга на половину такта, жестко синхронизированные с радиоимпульсами. Это в значительной мере усложняет устройство. Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение его быстродействия . Поставленная цель достигается тем что а радиоимпульсный кольцевой счет чик, содержащий VI триггерных разрядо На основе миниатюрных вакуумных приборов СВЧ типа клистрона, входную ши ну, соединенную с резонатором клистрона первого разряда, выходную шину, соединенную с резонатором клистрона 1 -ного разряда, отражатели клистронов всех разрядов соединены с первой шиной питания, а катоды клистронов всех разрядов соединены со второй шиной питания, резонаторы клистронов ;всех разрядов соединены с третьей ши ной питания, введены йормирователь стро(5ирукщего импульса, вход которог соединен с входной шиной, а выход с отражателями клистронов всех разрядов, детекторный клистрон сброса, резонатор которого через линию задержки соединен с выходной шиной, а отражатель через резистор - с четвер той ииной питания и через конденсатор - с резонаторами всех разрядов, резонатор каждого последующего разряда соединен с резонатором предыдущего разряда. Кроме того, формирователь стробирующего импульса В191полнен на гистерезисном клистроне и детекторном клистроне, отражатели которых через резистор соединены с четвертой шиной питания, резонаторы непосредственно и через линию задержки соответственно - с входом формирователя стробирующего импульса, катод гистерезисного клистрона через резистор соединен со второй шиной питания, а через конденсатор - с выходом формирователя стробирующих импульсов. На фиг. 1 представлена схема ради импульсного кольцевого счетчика; на фиг. 2 - кривая зависимости генериру емой СВЧ мощности от напряжения на отрахателе минитрона. Устройство содержит формирователь 1 стробирующих импульсов на мин тронах 2 и 3, отражатели которых соединены резистором t с шиной 5 питания, резонатор минитрона 2 соединен петлей связи с входной шиной 6, а ка тод - через резистор 7 с шиной 8 пи.тания и через конденсатор 9 - с отра жателями минитронов 10-12, резонатор минитрона 2 соединен с шиной 13 питания, резонатор минитрона 3 соединен петлей связи через линию задержки с входной шиной 6, катод - с шиной 8 питания, а резонатор с шиной 15 питания, резонатор минитрона 10 соединен петлей связи с входной шиной 6, отражатель соединен с отражателями приборов 11 и 12, а через индуктивность 16 - с шиной 17 питания, катоды минитронов 10-12 соединены друг с другом и с шиной 8 питания, резонаторы также соединены вместе и через индуктивность 18 с шиной 13 питания. Резонатор прибора 10 соединен петлей связи с резонатором прибора 11, который соединен петлей связи с резонатором прибора 12, который в свою очередь, соединен петлей связи с выходной шиной 19 и, через линию задержки 20 и петлю связи, с резонатором минитрона 21, отражатель которого соединен резистором 22 с шиной ) питани;1 и конденсатором 23 с резонаторами минитронов 10-12. Резонатор прибора 21 соединен с шиной 15| , а катод - с шиной 8 питания . На фиг. 2 изображена зависимость генерируемой СВЧ мощности (.цОт напря женил на отражателе минитрона 2. Его рабочая точка находится в центре бистабильного участка, в точке Л. Кольцевой счетчик работает следующим образом. На входную шину 6 подается последовательность радиоимпульсов. Минитрон 2 обладает, электронным гистерезисом. Его рабочая точка находится в центре бистабильного участка, в точке А (лиг. 2). При поступлении радиоимпульса в резонатор минитрона 2 (мощность входного импульса должна быть . 2), его рабочая точка переместится в точку В. При этом прибор начинает генерировать СВЧ колебания, вселдствие чего увеличивается ток катода, и на резисторе 7 в катодной цепи формируется передний фронт положительного видеоимпульса. В то же.время часть входной СВЧ энергии поступает через линию 14 задержки в резонатор минитрона 3, работакнчего в детекторном режиме. При поступлении сеч колебаний в резонатор минитрона 3 черезрезистор начинает протекать ток, создающий перепад напряжения, выводящий рабочую точку минитрона 2 за пределы зоны генерации в точку С (фиг. 2), При этом на катодном резисторе 7 (Нормируется задний

фронт положительного видеоимпульса. Дальнейшее воздействие входного радиоимпульса поддерживает отсутствие генерации в минитроне 2 до момента окончания радиоимпульса на. выходе линии . задержки. После этого, вследствие прекращения воздействия СВЧ мощности на ми нитрон-детектор 3, рабочая точка ми нитрона 2 возвращается в начальное состояние А. Таким образом, минитро- ны 2 и 3 формируют на резисторе 7 стробирующий видеоимпульс фиксированной ц итeльнocти, равной времени задержки uv. Этот импульс через разделительный конденсатор 9 поступает на отра): атели минитронов 10-12, обладающих электронным гистерезисом. Рабочие точки этих минитронов подобраны таким образом, что возникновение генерации возможно только при совмест- 20 ном воздействии видеоимпульса в цепи отрахателя и радиоимпульса в резонаторе прибора. Видеоимпульсы фиксированной длительности, синхронизированные с передним Фронтом входного радио 25

импульса, поступают от формирователя стро()ирующих видеоимпульсов. Радиоимпульс в резонатор минитрона 10 поступает при появлении входного имрульса. При этом минитрон 10 начинает генерировать СВЧ колебания {точка В, фиг. .). Длительность стробирующего видеоимпульса Afc , определяемая линией 1 задержки, выбирается таким образом, чтобы при поступлении перво го входного импульса колебания возни кали только в первом минитроне 10, T.e. деТпе(Г время перехо ных процессов в иинитронах. Резонатор минитрона 11 связан петлями связ с резонатором минитрона 10. Тем не менее, при поступлении первого входного радиоимпульса, в нем не возникнут собственные колебания, так как передача энергии от минитрона 10 будет осуществляться после окончания в нем переходных, процессов, т.е. после установления колебаний, но в это время воздействие стробирующего видеоимпульса в цепи отражателей приборов прекратится. После поступления второго входного радиоимпульса, на отражатели минитронов 10-12 вновь по-, ступит видеоимпульс. Так как минитрон 10 находится в режиме генерации то энергия СВЧ колебаний поступает в резонатор минитрона 11 и в нем появляются собственные колебания. С приходом следую1цего входного радиоимпул.ьса включается минитрон 12. Таким образом, передача СВЧ мощности осуществляется последовательно от предыдущего триггерного ми нитрона к последующему синхронно с входными радиоимпульсами. Выходной сигнал снимается посредством петли связи с резонатора минитрона 12. Таким образом, осуществляется пересчет импульсов, т.е. сигнал на выходе появляется после поступления трех сигналов на входе. Для обнуления триггерных минитронов 10-12 при подготовке к следующему циклу работы кольцевого счетчика используется минитрон 21, работающий в детекторном режиме. Часть мощности выходного сигнала задержанная на время задержки Ы;2 линии 20, поступает в резонатор минитрона 21. При этом в резисторе 22 появляется ток, создающий перепад напряжения, поступающий через разделительный конденсатор 23 на резонаторы всех триггерных минитронов, срывая таким образом генерацию СВЧ

вторяется. Линия 20 задержки определяет длительность выходных импульсов. Индуктивности 16 и 18 введены в схему для развязки импульсных цепей коммутации минитронов и цепей постоянного смещения на электродах приборов. Конкретно рассмотренный счетчик имеет коэффициент пересчета, равный трем. Этот коэффициент однозначно опколебаний. Цикл работы счетчика поределяется количеством триггерных минитронов, так как включение и-го прибора осуществляется при поступлении и входных импульсов. Таким образом,.использование предлагаемой схемы построения кольцевого счетчика позволит упростить его, так как в нем отсутствуют вспомогательные триггеры, нет необходимости во внешних модулирующих видеоимпульсах, поступающих помимо информационных радиоимпульсов и синхронно с ними. Кроме того, за счет устранения такта занесения и хранения информации во вспомогательных триггерах, быстродействие счетчика возрастает не менее чем в два раза и определяется только длительностью переходных процессов в приборах. формула изобретения 1. Радиоимпульсный кольцевой счетчик, содержащий и триггерных разрядов

на основе миниатюрных вакуумных прибороо СВЧ типа клистрона, входную шину, соединенную с резонатором клистрона первого разряда, выходную шину, соединенную с резонатором клистрона п-го разряда, отражатели клистронов псех разрядов соединены с первой шиной питания, а катоды клистронов всех разрядов соединены с второй шиной питания, резонаторы клистронов всех разрядов соединены с третьей шиной питания, о т л и ч а ЮЩ и и с я тем, что, с целью упрощения счетчика и увеличения его быстродействия, в . него введены формирователь стробирующего импульса, вход которого соединен с входной ыиной, а выход - с отражателями клистронов всех разрядов, детекторный клистрон Сброса, резонатор которого через линию задержки соединен с выходной шиной, а отражатель через резистор - ; четвертой шиной питания и через .конденсатор - с резонаторами всех разрядов, резонатор каждого последующего разряда соединен с резонатором предыдущего разряда,

2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что формирователь стробирующего импульса выполнен на гистерезисном клистроне и детекторном клистроне, отражатели которых через резистор соединены с четвертой шиной питания, резонаторы непосредственно и через линию задержки соответственно - с входом формирователя стробирующего и шульса, катод гистерезисного клистрона через резистор соединен с второй шиной питания, а череа конденсатор - с выходом формирователя стробирующих импульсов.

Источники информации, Ьриннтые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Vf 73306, кл. Н 03 К 23/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР If , кл. Н 03 К 23/02, 1977 (прототип).

V ff