Ячейка укорочения длительности импульсов

Союз Советски нСоциалистическихРеспублик О П И С А Н И Е)855952ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУдо делам нзооретеннй н открытий(72) Авторы изобретения Горьковский политехнический институт им. А.А. Жданова(54) ЯЧЕЙКА УКОРОЧЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ кйИзобретение относится к импульсной и радиоизмерительной технике, предназначено для укорочения длительности импульсов, и может быть применено в устройствах измерения длительности импульсов, в приборах формирования импульсов заданной длительности, устройствах широтно-импульсной модуляции и др.Известно устройство на туннельных диодах, состоящее из двух элементарных переключающих ячеек и содержащее пять резисторов, две катушки индуктивности и два туннельных диода, Причем первая переключающая ячейка управляет состоянием второй переключающей ячейки. Каждая ячейка имеет независимые входы. Подбирая соответствующим образом режимы работ управляющей и управляемой ячеек можно заставить работать данное устройство в нескольких различных режимах и в частности, как усилитель импульсов в многокаскадном устройстве на туннельных диодах. Причем высота импульсов при прохождении через такое устройство непрерывно возрастает 11,Недостаток этого устройства - нестабильность длительности фронтов выходных импульсов. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является ячейка, выполненная на паре последовательно включенных туннельных диодов, зашунтированных конденсаторами, катод первого диода заземлен, а анод второго - соединен с клеммой смещения, к точке объединения диодов подключен через резистор вход и непосредственно - выход ячейки 21.При использовании неидентичных туннельных диодов на результирующий вольтамперной характеристике пары туннельных диодов заштрихованная площадь Ь 1 больше площади Ьа, при этом имеет место эффект укорочения длительности импульсов и нестабильность длительности фронтов выходных импульсов, что является результатом 1 зависимости интервала времени т 1 т укорочения длительности импульса от формы вольтамперных характеристик обоих туннельных диодов и нестабильности напряжения смещения туннельных диодов. Изменение напряжения питания и температуры приводит 2 О к существенному изменению стабильностидлительности фронтов выходных импульсов, вследствие необходимости применения в схеме диодов с неидентичными характеристика 85595210 20 25 ЭО 35 формула изобретения до 45 50 55 ми, Для получения заданного времени укорочения величины наклонов вольтамперныххарактеристик диодов (время определяетсясоотношением наклонов на падающем участке вольтамперных характеристик туннельныхдиодов) должны быть различными и выдерживаться с высокой точностью, что затрудняет подбор пар диодов и приводит к увеличению погрешности установки времениукорочения.Цель изобретения - повышение стабильности длительности фронтов выходных импульсов.Поставленная цель достигается тем, чтов ячейку укорочения длительности импульса,содержащую два последовательно включенных туннельных диода, зашунтированныхконденсаторами, катод первого диода соединен с общей шиной, а анод второго диода -с аотенциальной шиной, анод первого диода и катод второго диода - с выходом ячейки непосредственно и со входом ячейки через резистор, введены последовательно соединенные резистор и туннельный диод, подключенные параллельно первому туннельному диоду, причем анод туннельного диода соединен с общей шиной.Повышение стабильности длительностифронтов выходных импульсов в данной ячейке обусловлено тем, что в ней время укорочения определяется в основном величинойсопротивления вновь введенного резистора.При изменении температуры нестабильностивремя укорочения в основном определяетсятемпературным коэффициентом сопротивления резистора, который может быть сделандостаточно малым. При изменении напряжения питания ячейки нестабильность времени укорочения за счет изменения положения рабочей точки на вольтамперных характеристиках туннельных диодов компенсируется изменением положения рабочей точкина вольтамперной характеристике вновь введенного обращенного диода.На фиг, 1 изображена принципиальнаяэлектрическая схема ячейки укорочения длительности импульсов; на фиг. 2 - вольтамперные характеристики первого и второготуннельных диодов с учетом влияния источника Е смещения (пунктирные линии), результирующая характеристика туннельногодиода при сопротивлении резистора 8. К 8 = о(сплошная линия) и при конечной величинесопротивления резистора К (штрихпунктирная линия),Ячейка укорочения длительности импульсов содержит два последовательно включенных между потенциальной шиной 1 и общей шиной 2 туннельных диода 3 и 4, конденсаторы 5 и 6, резисторы 7 и 8, туннельный диод 9, входную шину 10 и выходную 11.Укорочение длительности импульсов происходит следующим образом.В исходном состоянии туннельный диод4 находится в состоянии низкого напряжения (положение 1 на фиг. 2), а туннельный диод 3 в состоянии высокого напряжения (положение 2 на фиг, 2). В отсутствии цепочки резистор 8 - туннельный диод 9 (величина резистора К= ) заштрихованные площади (фиг. 2) равны (Я = Ь) при флуктуациях источника Е постоянного смещения независимо от формы вольтамперных характеристик идентично туннельных диодов 3 и 4, При включении цепочки резистор 8 - туннельный диод 9 за счет нелинейного тока через туннельный диод 9 происходит деформация результирующей вольтамперной характеристики, при которой всегда 51)82. Соотношение между площадями Ьи Ьт изменяется за счет изменения величины резистора 8.При подаче на вход укорачивающей ячейки импульса положительной полярности при достижении его фронтом величины, равной величине вершины вольтамперной характеристики туннельного диода 4 и впадины на характеристике туннельного диода 3, происходит переброс укорачивающей ячейки, в результате которого туннельный диод 3 оказывается в состоянии низкого напряжения, а туннельный диод 9 - в состоянии высокого напряжения. При действии на укорачивающую ячейку среза входного импульса происходит обратный переброс схемы в исходное состояние. Таким образом, на укорачивающей ячейке формируется импульс прямоугольной формы, длительность которого сокращена на величину 5,д:р, (с+с ) 1 пгде Со - емкость туннельного диода;С - емкость конденсаторов 5 или 6; Й - сопротивление резистора 8,8 Ячейка укорочения длительности импульсов, содержащая два последовательно включенных туннельных диода, зашунтированныхконденсаторами, катод первого диода соединен с общей шиной, анод второго диода -с потенциальной шиной, анод первого диодаи катод второго диода - с выходом ячейкинепосредственно и со входом ячейки черезрезистор, отличающаяся тем, что, с цельюповышения стабильности длительности фронтов выходных импульсов, в нее введены последовательно соединенные резистор и туннельный диод, подключенные параллельнопервому туннельному диоду, причем анодтуннельного диода соединен с общей шиной,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Акчурин Э. А. и др. Туннельные диоды в технике связи, М., Связь, 1971, с, 98,рис. 3,20.2, Сидоров А. С. Расчет и проектированиеТД-схем, М., Советское радио, 1974,с. 130 (прототип).итета СССР открытии я наб., д. ул Проект я, 4