Устройство для трансформации коротких временныхинтервалов

287552 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик.1969 ( 1324964/26 исоединением заявки М МПК Н 04 Ь 7118УДК 621.3.077,4(088,8 ПриоритетОпубликовано 19.Х.1970. Бюллетень М 35 Дата опубликования описания 14.1.1971 елам Комитетобретений открытии овете Министров СССР Авторыцзобретеци В, М. Соколов Н, А. Самов Заявит ТРОЙ СТВ АНСФОРМАЦИ ИНТЕРВАЛО ОТКИХ ВРЕМЕННЫХ Предлагаемое устройство относится к области радиоэлектроники и предназначено дляпреобразования однократных высокочастотных импульсных сигналов, несущих информацию в форме временных интервалов междуимпульсами, путем растяжения интерваловдля передачи их по узкополосному телеметрическому каналу.Кроме того, устройство для трансформациикоротких временных интервалов может бытьтакже использовано при непосредственномизмерении временных интервалов наносекундной длительности.Известны устройства для трансформациикоротких временных интервалов, содержащие 15два генератора импульсов, схему совпадения,схему сравнения напряжений и цепи зарядаинтегрирующих конденсаторов.В известных устройствах трансформациякоротких временных интервалов производится с помощью преобразователей нониусногопли конденсаторного типов,Однако известные конденсаторные трансформаторы обладают недостаточно высокимкоэффициентом трансформации (порядка 251 - 2 10"), что не позволяет использовать узкополосный канал связи для измерения коротких временных интервалов, и малой разрешающей способностью, составляющей единицы микросекунд. 30 Основным недостатком нонцусных трансформаторов является то, что онц имеют низкий коэффициент трансформации прц сравнительно высокой разрешающей способности.С целью повышения разрешающей способности прц одновременном повь 1 шенцц коэффициенты трансформации предлагаемое устройство содержит два трансформатора, один пз которых выполнен по нонцусной схеме. другой - по конденсаторной. Кроме того. коэффициент трансформации конденсаторного трансформатора в предлагаемом устройстве увеличен за счет того, что зарядные цепи интегрирующих конденсаторов содержат в качестве ключей дцнисторы, позволяющие пропускать большие зарядные токи.На фцг. 1 представлена блок-схема пред. лагаемого устройства; на фцг. 2 - принципиальная электрическая схема конденсаторного трансформатора.Устройство для трансформации коротки.; временных интервалов (см. фцг. 1) состоит цз (первого) нонцусного трансформатора, содержащего генераторы 1 ц 2 импульсов, схем). совпадения 3 и конденсаторного (второго) трансформатора 4. Генераторы 1, 2 ноппусного трансформатора выполнены по схеме с задерженной обратной связью ц работают в ждущем режиме, Стартовые входы генератора 1 ц нонцусный трансформатора 4 обединены и под 287552ключецы к пусковому зажиму 5, а выход схемы совпадения 3 соединен со стоповым входом б конденсаторного трансформатора 4.Предлагаемое устройство работает следуьощим образом.Стартовый импульс запускает генератор 1 первого трансформатора и одновременно включает на заряд первичный интегрирующий конденсатор второго трансформатора. После запуска стоповым импульсом генератора 2 через промежуток времени, определяемый коэффициентом трансформации нониусного трансформатора, произойдет первое совпадение импульсов обоих генераторов, В результате импульс, появившийся на выходе схемы совпадения 3, послужит стоповым сигналом для конденсаторного каскада трансформатора 4, Этот сигнал вызовет прекращение заряда первичного интегрирующего конденсатора и откроет цепь заряда вторичного конденсатора. Через промежуток времени, определяемый коэффициентом трансформации конденсаторного каскада трансформатор 4, на его выходе появится импульс, фиксирующий конец трансформированного интервала. Таким образом, общий коэффициент трансформации предлагаемого преобразователя равен произведению каскадных коэффициентов трансформации.Конденсаторный каскад трансформатора (см. фиг. 2) состоит из зарядной цепи первичного интегрирующего конденсатора, включающей в себя ограничительный резистор 7, два последовательно соединенные динистора 8 и 9, выполняющих роль ключа, диод 10 и первичный конденсатор 11; цепи выключения зарядного тока первичного конденсатора, содержащей два динистора 12 и 13 и конденсатор 14; зарядной цепи вторичного конденсатора, составленной из ограничительного резистора 15, двух динисторов 16 и 17, диода 18 и конденсатора 19, и диодно-регенеративной схемы сравнения напряжений, состоящей цз трансформатора 20, диода 21 и транзистора 22. Цепь выключения зарядного тока первичного конденсатора с одной стороны подключена к точке, соединяющей выводы анода динцстора 8 и резистора 7, а с другой - к источнику отрицательного напряжения, превышающего по своей абсолютной величине положительное напряжение зарядного источника. Положительные обкладки обоих интегрирующих конденсаторов 11 и 19 соединены со входамц схемы сравнения напряжения,Конденсаторный каскад трансформатора работает следующим образом.В исходном состоянии все динисторы ток не проводят, так как суммарное напряжение пробоя пар динисторов 8 и 9, 16 и 17, 12 и 13 выбирается таким, чтобы оцо по своей вели цше превышало напряжение источников питания, Напряжение на обоих интегрирующих конденсаторах П и 19 в исходном положении отсутствует. Для предотвращения накопления ца них заряда на аноды диодов 10 и 8 подано це 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 большое отрицательное напряжение - Г, черсз резисторы 23 и 24,Стартовый импульс отрицательной полярности, поданный в среднюю точку пары дцццсоров 8 и 9, вызовет перенапряжение ца диццсторе 8, что приведет к его включешцо. В результате к диппстору 9 прикладывается напряжение +/и превышающее цо своец ве;шчцце напряжение пробоя дицистора 9. Последний вследствие этого окажется включенным и обеспечит прохождение тока ца заряд конденсатора 11.Стоповый импульс подается одновременно па включение динисторов 12 и 3, обеспечивающих замыкание цепи выключения зарядного тока первичного конденсатора, и ца включение динисторов 16 и 17, обеспечиваюипьх замыкание зарядной цепи вторичного конденсатора 19. В результате подачи отрицательного напряжения - с 1 навстречу положительному цапряжеььиьо зарядного источника - , С произойдет запирание диода 10, и накопление заряда на конденсаторе 11 прекратиться. Одновременно с этого момента начнется накопление заряда ца конденсаторе 19. Диод 21 схемы сравнения запирается напряжением конденсатора 11 до тех пор, пока уровень этого напряжения це превзойдет напряжение конденсатора 19. В момент равенства напряжений на обоих конденсаторах 11 и 19 диод 21 станет проводящим, что приведет к срабатыванию схемы сравнения и появлению на выходе конденсаторного каскада импульса, фиксирующего конец трансформированного интервала. Диьшсторы в импульсном режиме обеспечивают пропускание токов в единицы ампер. Использование их в качестве ключей, управляющих зарядом конденсаторов, дает возможность значительно увеличить емкость первичного конденсатора, а следовательно, и время хранения на нем того уровня напряжения, до которого он заряжается в течение измеряемого интервала. Последнее в свою очередь позволяет увеличить постоянную времени зарядной цепи вторичного конденсатора, что эквивалентно повышению коэффициента трансформации данного каскада.Если принять средний зарядный ток первичного конденсатора равным 1 а, то за время 1 10- сек можно зарядить конденсатор емкостью в 0,1 якф до напряжения 10 в, прц этом за время трансформации напряжение на первичном конденсаторе це долькно снизиться болсе чем на 1 . Тогда при соьгротцвлеььци утечки первичного конденсатора в 100 ол и чувствительности схемы сравнения порядка 10 - 50 10-з в можно получить коэффициент трансформации конденсаторного каскада, равным 10 д.Для нониусцого каскада коэффициент трансформации может достигать 10. Однако чтобы обеспечить преобразование с точностью 1 о , достаточно взять значение, равным 100, тогда общий максимальный коэффициент трансфор287552 Фиг Фиг 1ставигель Э. Рапопорт Уман Корректор Т И. Морозова Техред Л. В. Куклин дакт Заказ 38945ЦНИИПИ Когаитст Подписное ров СССР Тираж 480 по дслаги изобретений п открытии при С Москва, Ж-З 5, Раушская иаб., д. 4 5те Ми Типография, ир. Сапунова,гяяции дву.(кескяязОГО трянсфОрмяторов составит веспчину, порядка 1 в10",В предлагаемом конденсаторном каскаде диписторы работают только на включение, благодаря чему длительность фронтов импульсов 5 тока определяется временем включения динисторов, которое составляет десятки наносекунд. Предмет изобретения101, Устройство для трансформации короткик временнык интервалов, содержащее два генератора импульсов, скему совпадения, скему сравнения напряжений и цепи заряда интегрирующих конденсаторов, отливаОщееся тем, 15 что, с целью повышения разрешающей способности при одновременном повышении коэффициента трансформации, в нем стартовые вкоды конденсаторного и нониусного трансформаторов объединены и подключены к 20 пусковому зажи, я вы.од новисвого трансформатора соединен со стоповым вкодом конденсаторного трансформатора,2. Устройство по п, 1, отлачаоееел тем, по, с целью повышения коэффициента трансформации конденсаторного трансформатора, положителы 1 ые Ооклядки кягкдого интегрирующего конденсатора одновременно подключсны ко вкоду скемы сравнения напряжения непосредственно и через диод, два последовательно соединенны., динистора и огряничительньш резистор - к источнику положительного напряжения, при этом 1( точке, соедиия 1 ощей выводы ограничительного резистора и анода динистора зарядной цепи первичного конденсатора, через два последовательно соед 1 шепные динистора и конденсатор подключен источник отрицательного напряжения, обеспечивающий выключение зарядного тока перви ного конденсатора.