Пороговый элемент

Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1788383(51) М. Кл.3 Н 03 К 19/42 Гооударствеииый комитет ло делам иэаоретеиий и открытий(72) Авторы изобретения О. Д. Баранцева, М. Б. Голант, В. П. Деркач и В. А. Климентович Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР(54) ПОРОГОВЫИ ЭЛЕМЕНТ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.Известен порогоьый элемент, содержащий линии задержки задания порога и триггер, собранный из переключателей тока на транзисторах 1.Быстродействие такого элемента ограничено инерционностью переключения транзистора, постоянной времени КС-цепей передачи сигнала, влиянием паразитных емкостей.Известен пороговый элемент, представ О ляющий собой замкнутый трехотверстный магнитный сердечник с обмотками подготовки, считывания, смещения, контроля и выходными. По принципу работы весь элемент можно условно разбить на пороговую и релейную часть 2.Такой элемент достаточно компактен. Изготовление его при наличии сердечников не требует специальной оснастки. Однако быстродействие этого элемента ограничено временем намагничивания сердечника, а так как трехотверстный сердечник из соображений прочности должен быть достаточно массивным, быстродействие элемента не может быть большим. Кроме того, выполнение 2абсолютно идентичных обмоток в принципе затруднено, что приводит к появлению ложных сигналов, снижающих надежность работы устройства.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и его надежности.Цель достигается тем, что в пороговом элементе, содержащем релейную ячейку, вход которой через суммирующее устройство соединен с выходом пороговой ячейки, релейная ячейка состоит из СВЧ прибора типа отражательного клистрона с петлей электронного гистерезиса, резонатор которого петлей связи соединен с суммирующим устройством на полосковой линии с боковыми связями, соединенными с входными клеммами, причем пороговая ячейка состоит из СВЧ прибора типа отражательного клистрона с петлей электронного гистерезиса, резонатор которого петлей связи и боковой связью соединен е полосковой линией, а катод соединен с общей шиной через резистор, причем отражатели обоих приборов соединены через конденсаторы с клеммами тактовой частоты.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема порогового элемента;788383зна фиг. 2зависимость мощности миниатюрн:х СВЧ приборов типа отражательного клистрона от напряжения на их отражателяхх.Пороговый элемент содержит релейную ячейку, состоящую из миниатюрного СВЧ прибора типа отражательного клистрона 1, суммирующего устройства на полосковой линии 2 с боковыми связями 3 по числу входов 4 и боковой связью 5 подачи порогового сигнала, пороговой ячейки, состоящей из прибора 6 и резистора 7 задания уровня порогового сигнала, Кроме того, в состав элемента входят конденсаторы 8 и 9 для подачи на отражатели приборов тактового напряжения, поступающего на клеммы 10 и 11, блокирующие катушки индуктивности 12 и 13, Выходной сигнал снимается с шины 14, подсоединенной к резонатору прибора релейной ячейки с помощью петли связи.Работает пороговый элемент следующим образом.Перед приходом входных сигналов на входы 4 приборы 1 и 6 импульсами напряжения тактовой частоты 1.)мод и Ц,щд подаваемыми через клеммы 10 и 11 и конденсаторы 8 и 9 на отражатели приборов, выводятся соответственно в состояние отсутствия и наличия генерации. Напряжения смещения на отражателях приборов 1 и 6 при этом равны - Еотр 1 и - Еотр (фиг. 2).Величина боковой связи 5 с полосковой линией 2 и уровень мощности прибора 6, устанавливаемый резистором 7, выбираются такими, чтобы пороговый сигнал не мог пеЗВ ревести прибор 1 в состояние генерации,Работу порогового элемента можно описать соотношениями я уст т сй 4 тпаХ Т Та Е ЬУт.щах Формула изобретения лГ 1, если Е ьв)х,н,хйхт,хт) =11=1О, если У д (1где К - порог срабатывания;й 1 - вес сигнала 1-того входа.Реализовать такой режим работы порогового элемента можно, если расстояние межу ооковыми связями входов х равно целому числу длин волн Л, з расстояние междубоковыми связями входсв х и боковой связью с орогвым сигналом К составляет величин ъЛ+у, где п=0,1,2,3, и т.д. Следует Отмегить, что функции типов И, ИЛИ,межоритарные и некоторые другие могутбыть легко реализованы с помощью пороговых элементов. Например, схема И на п входов реализуется ироговым элементом с весом ВхОдОВ б ,= - ть и порогоВым сигналомК = п - 1, схема ИЛИ получается. если од;== 1, а К = 0 и т.д. Быстродействие элементав основном определяется д,".1;ельностью переходных процессов в резон.лгах приборови характеризуется отнопенис., ак;овой частоты ;., частоте сооств:нных колебаний 1Г максимальное быстродействие определяетсявыражением:тгде- коэффициент быстродействия,Т - период собственных колебний,Тт - период тактовой частоты,Т- время установления колебания,еп - время спада колебаний.Наименьшее число периодов Х, , в од 10 ном цикле работы прибора равно Как показывает анализ переходных процессов, время установления колебаний в отражательнбм клистроне определяется соот- ношением где Ян - добротность нагруженного резонатора.1 ст. в клистронах с Яи = 10 составляет 30 - 50 периодов генерируемых колебаний. Так какут жГп, то При использовании для построения элементов приборов с периодом колебаций -20 нс И (1=50 ГГц) можно получить быстродействиепорядка 2 нс (Е = 0,5 ГГц). Обычно число входов пороговых элементов ограничено из-за значительного влияния изменения внешних факторов как на амплитуду входных сигналов, так и на стабильность параметров самих пороговых элементов. Пороговый элемент, содержащий релейную ячейку, вход которой через суммирующее устройство соединен с выходом пороговой ячейки, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, релейная ячейка состоит из СВЧ прибора типа отражательного клистрона с петлей электронного гистерезиса, резонатор которого петлей связи соединен с суммирующим устройством на полосковой линии с боковыми свя зями, соединенными с входными клеммами,причем пороговая ячейка состоит из СВЧ прибора типа отражательного клистрона с петлей электронного гистерезиса, резонатор-ап,рс бщр В. Якимовкас СоставительТекред А. БойТираж 995 осударственного м изобретений ва, Ж - 35, Рау атент, г. Ужго которого петлей связи и боковой связью соединен с полосковой линией, а катод соединен с общей шиной через резистор, притом отражатели обоих приборов соединены через конденсаторы с клеммами тактовой частоты,Редактор Н. Кешеля Заказ 8380/70 ВНИИПИ Г по дел 113035, Моск Филиал ППП ПИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР362488, кл. Н 03 К 19/42, 09.08.71.2. Авторское свидетельство СССР355745, кл. Н 03 К 19/16, 29.12.70. Корректор М. КостаПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная, 4