Устройство для параметрического усиления импульсных сигналов

2 И 875 Союз Соеетских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 04.11.1966 ( 1053982/2 Кл. 42 пт 1 14 21 а 4, Зб/04 рисоединением заявки УДК С 061Н 031УДК 681.142.07: 621.375.018.756 (088.8) риоритетпубликовано ЗО,Х.1968. Бюллетень Мата опубликования описания 10,П 1.19 б Номитет по деламизобретений и открытпои Совете МиСССР нистрое Авторзобретени. А. Яновский аявитель ТРОЙСТВО Я ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО УСИЛЕПУЛЬСНЬХ СИГНАЛОВ ои паИзвестны параметронные устройства, использующие двухтактное включение параметронных ячеек и диода для направленной передачи сигнала,Предложенное устройство отличается тем,что в нем каждая четная группа диодов с нелинейно изменяющейся емкостью соединенапервыми выходами вместе и подключена к одному из зажимов источника питания, а вторыми выходами подключена через последовательно соединенные индуктивность и разделительный диод ко вторым входам предыдущейи последующей нечетной группы диодов с нелинейной изменяющейся емкостью, первыевыходы которых соединены вместе и подключены к другому зажиму источчика питания.Это повышает быстродейс 1 вие работы параметронного устройства.На фиг. 1 дана схема одной параметроннячейки; на фиг, 2 - схема предлагаемогораметронного усилителя; на фиг. 3 временная диаграмма сигналов накачки; на фиг. 4 -динамическая запоминающая линия задержки.Схема усилителя состоит из последовательного ряда одинаковых ячеек, в состав каждойиз которых входит постоянная индуктивностьЕ, и переменные емкости С, и С. Схема каждой изменяющейся от напряжения емкостиС, и С состоит из двух полупроводниковыхдиодов (варикапов) Дт, Д и Дз, Д 4 Диоды включены таким образом, что подача на них от устройства питания импульсных противо- полярных сигналов одинаковой амплитуды не влияет на величину потенциалов в точках 1 и 2, а величина емкостей Сп Сз при этом изменяется. Импульсы от источника питания подаются таким образом, что когда емкость С, увеличивается, емкость С. уменьшается, и наоборот. Схема питания двухтактная, измене ние емкости С, и С, во времени для случаяпрямоугольных сигналов накачки показано на фиг. 3 (форма сигналов накачки не обязательно прямоугольна, она может быть иной).Предлагаемыи параметрический усилитель 15 работает следующим образом (см. фиг. 2).Усиливаемый сигнал поступает на вход усилителя через индуктивность 7 г и диод Дз и заряжает емкость Сз до некоторого напряжения 20 (/4. В период зарядки емкость С, имеет большую величину, а емкость С 4 малую. По окончании процесса зарядки емкость С, скачком увеличивается, а емкость С; - уменьшается, в результате чего напряжение на ней возра стает до некоторого значения Ь , После этого начинается процесс разрядки емкости Сз через индуктивность Ез и диод Д 6 на емкость С,. Ввиду значительной величины емкости С 4 напряжение на ней в процессе зарядки невеЗо лико. Поэтому заряд, поступающий с емкости5 10 15 20 25 30 35 40 45 Сз на емкость С 1, не передается на следующий усилительный элемент, так как переходный импульсный диод Д-, имеет определенный порог отпирания. Диод Д; после скачка напряжения на емкости С закрывается и не пропускает сигнал на вход усилигеля (или, в общем случае, на предыдущую усилительную ячейку). Таким образом осуществляетсл развязка входа н выхода каждого усилительного каскада (ячейки) и обеспечивается однонаправленная передача усиливаемых сигналов. Когда емкость С; полностью разрядится на емкость С, происходит новый параметрический скачок (емкости С и С.- уменьшаются, емкости Сз и С 6 возрастают), и начинается новый цикл передачи заряда с емкости С 1 на емкость С При этом емкость Сз снова подготовлена для приема следующего сигнала.Максимальная частота следования входных сигналов равна частоте накачки. Однако важной отличительной особенностью предлагаемой схемы является то, что она в равной мере пригодна для усиления непрерывных синусоидальных, радиоимпульсных и одиночных импульсных сигналов. Это значительно расширяет область применения импульсного параметрического усилителя, так как предлагаемая схема позволяет усиливать и передавать любые группы (порции) дискретной информации,Схема импульсного параметрического усилителя может быть модифицирована за счет подключения в точках 3, 4, 5 и б дополнительных импульсных диодов Д 8, Ло, До и Дп (на фиг. 2 показано пунктиром), Назначение этих диодов - нейтрализовать небольшие отрицательные заряды на емкостях Сз, С 1, С;, и С 6, которые появляются на них в процессе передачи сигналов на следующий каскад. Подключение вспомогательных диодов несколько усложняет рабочую схему, однако в ряде случаев такое усложнение оправдано, гак как оно приводит к повышению коэффициента усиления,Предлагаемая цепная схема параметрического импульсного усилителя может быть применена и для усиления сигналов отрицательной полярности, что достигается за счет переключения концов используемых в схеме импульсных диодов.В режиме насыщения импульсный усилитель может бь;ть применен в различных вычислительных устройствах в качестве сдвигающего регистра, а его схема может быть использована как основа для построения логических схем дискретной автоматики и вычислительной техники.Цепная схема импульсного усилителя может быть зациклена за счет подключения выхода усилителя на его вход с соблюдением условий тактировки, Питание схемы двухтактное, поэтому зацикленная схема всегда содержит четное число усилительных элементов. В таком виде эта схема может быть применена в вычислительной технике в качестве динамической запоминающей линии задержки с двумя усилительными звеньями на один бит информации (см. фиг. 4). Причем считывание информации может быть произведено с любого элемента динамической линии задержки.Таким образом, предлагаемая схема импульсного параметрического усилителя может быть использована в различных устройствах вычислительной техники, автоматики и радиоэлектроники,Предмет изобретенияУстройство для параметрического усиления импульсных сигналов, содержащее группы диодов с нелинейно изменяющейся емкостью, включенных параллельно, постоянные индуктивности и разделительные диоды, отличпюи 4 ееся тем, что, с целью повышения быстродействия работы устройства., в нем каждая четная группа диодов с нелинейно изменяющейся емкостью соединена первыми выходами вместе и подключена к одному из зажимов источника питания, а вторыми выходами подключена через последовательно соединенные индуктивность и разделительный диод ко вторым входам предыдущей и последующей нечетной группы диодов с нелинейно изменяющейся емкостью, первые выходы которых соединены вместе и подключены к другому зажиму источника питания,ипография, пр. Сапунова,Заказ 231/1ЦНИИПИ Комитета Тираж 530делам изобретений и открытии при Соеете Москва, Центр, пр Серова, д. 4 Подписноминистров СССР