Устройство усиления импульсных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 3(51) Н 03 К 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН МИТЕТ СССРИЙ И ОТНРЬГГИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ СТВУ ТОРСНОМУСВ(71) Вильнюсский государственный университет им. В,Капсукаса (53) 621.375.018.756(088.8) (56) 1, аршин А.В. широкополосный полупроводниковый электрометрический усилитель 2-фиборы и техника эксперимента", 1969, . 6, с.107-110.2.Эрглис А.Э. и др. Усилитель с нейтралиэацией входной емкости.- Цжборы и техника экспериментац, 1976, В 1, с. 129-130 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО УСИЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее усилитель, между входом и выходом которого включен конденсатор; о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения искажения усиливаемых импульсов, между выходом усилителя и его управляющим входом включены последовательно дифференцирующая цепь, первый ждущий мультивибратор, элемент И, второй адущий мультивибратор и интегровычитатель, другой вход которого подключен к выходу первого ждущего мультивибратора, а второй вход элемента И подключен к выходу дифференцирующей цепи.е10 ы Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использованов приборах и устройствах для измерения и регистрации электрическихсигналов от источников с большимвнутренним сопротивлением. 5Известно устройство усиления импульсных сигналов, представляющеесобой усилитель, охваченный стопроцентной отрицательной обратнойсвязью, в цепи которой включенкорректирующий фильтр Г 1 3.Однако из-за недостаточно большого входного сопротивления известное устройство можно использоватьтолько в режиме измерения токов, 15а измерение напряжений в высокоомныхцепях невозможно.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетсяустройство усиления для исследования электрических сигналов высокоомных источников, содержащее усилитель, между входом и выходом которого включен конденсатор и элементручной подстройки коэффициента усиления усилителя Г 2 3, 25Недостатком известного устройства является неточность воспроизведения усиливаемых импульсов атэлектрических и фотоэлектрическихисточников сигналов, внутреннее 30сопротивление которых мажет меняться в широких пределах, напримерФото-ЭДС полупроводников,Цель изобретения - уменьшение искажения усиливаемых импульсов. 351 Ьставленная цель достигаетсятем, что в устройство усиления импульсных сигналов, содержащее усилитель, между входом и выходом которого включен конденсатор, между выходом усилителя и его управляющимвходом включены последовательно дифференцирующая цепь, первый ждущий.мультивибратор, элемент И, второйждущий мультивибратори интегровычитатель, другой вход которогоподключен к выходу первого ждущегомультивибратора, а второй вход элемента И подключен к в ходу дифференцирующей цепи,На Фиг. 1 представлена Функциональная схема предлагаемого устройства усиления импульсных сигналов;на Фиг.2 - временная диаграммаработы устройства.Устройство усиления импульсныхсигналов содержит усилитель 1, между входом и выходом которого включен конденсатор 2, а между. выходоми управляющим входом - последовательно соединенные дифференцирующая 60цепь 3, первый ждущий мультивибратор 4, элемент И 5, второй ждущий мультивибратор б и иитегровычитатель 7, другой вход которогоподключен к выходу первого ждущего мультивибратора 4, а второй вход элемента И 5 подключен к выходу дифференцирующей цепи 3.Устройство усиления импульсных сигналов работает следующим образом.На вход усилителя 1 поступают прямоугольные сигналы от высокоомного источника, на выходе этого усилителя появляются сигналы (фиг.2 а), форма которых зависит от внутреннего сопротивления источника сигналов, так как ширину полосы пропускания устройства определяет постоянная времени входной цепиУвеличение ширины .полосы пропускания устройства в этом случае достигается компенсацией входной емкости, т,е. соответствующим изменением (подстройкой ) коэффициента усиления усилителя 1, так как переходная характеристика такого усилителя имеет видО КОо 1,р т р (тг)г гд, + )о С + )О=2 противление высокоомног р ,О - внутреннее ои напряжен о источника;С, - входная емкость и постоянная.времени усилителя 1;С 2 - емкость конденсатора 2.При изменении внутреннего сопротивления Ко источника требуется подстройка коэффициента усиления К усилителя 1 для обеспечения его переходной характеристики, близкой к апернодической с наименьшей длительностью Фронта. Выходной сигнал усилителя 1 (Фиг. 2 а) подается на дифференцирующую цепь 3, а выходное ;напряжение дифференцирующей цепи 3 (Фиг. 2 б ) своими.положительными импульсами запускает первый ждущий мультивибратор 4. Длительность импульсов первого ждущего мультивибратора 4 (Фиг. 2 в) на 10-20 меньше длительности регистрируемых импульсов. Его импульсы поступают на один вход интегровычитателя 7, выходное напряжение которого (фиг, 2 д) по" ступает на управляющий вход усилителя 1 и измЕняет его коэффициент усиления,.тем самым изменяя эквивалентную емкость устройства. В .случае незначительной перекомпенсации входной. емкости устройства сигнал на выходе дюфФеренцирующей цепи 3 (Фиг. 2 б) имеет отрицательный выброс, в этом случае срабатывает элемент И 5 и запускается второй ждущий мультивибратор б, выходной сигнал которого по длительности1061257 г Составитель С.ДаниэлянРедактор Л,Алексеенко Техред С.Мигунова Корректор С.ШекмПодписное 10058/5 Тираж 936 ВНИИПИГдсударственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., дЗа 4/5 Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал примерно на 10 меньше сигнала перного ждущего мультивибратора 4,и имеет противоположную полярность.Этот сигнал (фиг. 2 г) поступает навторой вход интегровычитателя 7и изменяет его выходное напряжениев противоположную сторону, что приводит к изменению в противоположнуюсторону коэффициента усиленияусилителя 1 (пунктирами на фиг, 2 дпоказаны напряжения и на выходеинтегровычитателя 7 при подаче.сигналов от мультивибратора 4 и 6отдельно). Это и приводит к получению переходной характеристикиусилителя 1 с наименьшей длительностью фронта выходного напряжения.Таким образом, введение в устройство с компенсированной входнойемкостью дифференциатора, двухждущих мультивибраторов, логического элемента И и интегровычитателя приводит к уменьшению искажений 10 усиливаемых импульсов, чем обеспечивается повышение точности воспроизведения импульсных сигналовпо сравнению с прототипом.