Генератор импульсов

(51) 4 Н 03 К 3/315 ВСЕСОдН" Я .113,.",131 ф ъ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Алексенко А.Г Коломбет Е.А.,Стародуб Г.И, Применение прецизионных аналоговых ИС. М.: Радио исвязь, 1981.Исследование объектов с помощьюпикосекундных импульсов./Под ред,Г.В. Глебовича. М.: Радио и связь,1984.Техническое описание и инструкцияпо эксплуатации СК 7-18.Осциллограф стробоскопический комбинированный, Альбом 2,(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано при генерировании, измерении и обработке импульсовпикосекундной длительности. Целью изобретения является улучшение неравномерности вершины, уменьшение длительности фронта генерируемых импуль-,сов и повышение надежности генератора. Для достижения этой цели в генератор импульсов дополнительно введены ждущий мультивибратор 7, устройство 8 выборки и хранения и дифференциальный усилитель 9. Кроме того,генератор содержит источник 1 токасмещения туннельного диода (ТД),согласующий резистор 2, устройство 3начальной установки тока ТД, генератор 4 импульсов запуска и сброса,формирующее устройство 5 на ТД, нагрузку 6. В предложенном генераторе фронт формируемого перепада напряжения составляет 20 пс при неравномерности вершины импульса не более37. По сравнению с прототипом обеспечивается уменьшение длительностифронта перепада напряжения на 307и улучшается неравномерность вершины импульса на 50-707. 2 ил.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может бытьиспользовано при генерировании, измерении и применении импульсов пикосекундной длительности.Целью изобретения является улучшение неравномерности вершины,уменьшение длительности фронта генерируемых импульсов и повышение надежности генератора.Схема предлагаемого генератораизображена на фиг. 1; на фиг, 2 -вольтамперная характеристика (ВАХ)туннельного диода (ТД), поясняющая 15принцип работы генератора.Генератор содержит источник 1 тока смещения ТД, согласующий резистор 2,устройство 3 начальной установки тока ТД, генератор 4 импульсов 2 Озапуска и сброса, формирующее устройство 5 на ТД, нагрузку 6, ждущий мультивибратор 7, устройство 8 выборкихранения (УВХ), дифференциальныйусилитель 9, 25Источник 1 тока смещения ТД ссогласующим резистором 2 между еговыходом и общей шиной первым входомподключен к выходу сброса генератора4 импульсов запуска и сброса, выход запуска которого подключен к выходу источника 1 тока смещения ТДи к входу формирующего устройства 5на ТД. Выход формирующего устройства подключен к нагрузке. Дифференциальный усилитель 9 выходом подключенк второму входу источника 1 тока смещения ТД, одним из входов - к выходуустройства 3 начальной установки тока ТД, а другим входом - к выходуустройства 8 выборки и хранения, входуправления которого соединен с выходом ждущего мультивибратора 7, вхо-,дом подключенного к выходу сброса генератора 4 импульсов запуска и сброса. Вход устройства 8 выборки и хранения соединен с входом, формирующегоустройства 5 на ТД.Для устранения иэ выходного тракта генератора неоднородности отисточника компенсации напряжения смещения ТД, а следовательно, с цельюулучшения параметров формируемогоимпульса предлагается стабилизировать положение рабочей точки на55ВАХ ТД в исходном состоянии по входуформирователя на ТД. При этом источник 1 тока смещения ТД с обратнойсвязью через УВХ 8 и дифференциальный усилитель 9 в исходном состоянии от момента времени С до прихода импульса запуска С, обеспечивает стабилизацию напряжения Б (фиг. 2), на этапе с,с эта же схема ведет себя как источник тока.Генератор работает следующим образом.Генератор 4 импульсов запуска и сброса вырабатывает импульс сброса длительностью С Сэ, обесточивающий ТД. По срезу сбрасывающего импульса запускается ждущий мульти- вибратор, вырабатывающий импульс управления длительностью С С, .Этот импульс переводит УВХ 8 в режим выборки, Напряжение П,.с входа формирующего устройства на ТД 5 в этот период времени заряжает до такого же значения емкость памяти С э УВХ 8. На выходе устройства начальной установки тока тД 3 выставлено напряжение, соответствующее положению А рабочей точки на ВАХ ТД в исходном состоянии ,(это напряжение равно Пд при коэффициенте усиления УВХ, равном 1). На входы дифференциального усилителя 9 подаются напряжения от устройства 3 начальной установки тока ТД н с выхода УВХ 8. Усиленный сигнал разности этих напряжений управляет работой источника 1 тока смещения ТД так, чтобы его выходной ток создавал падение напряжения на входе формирующего устройства 5 на ТД, равное Б Таким образом, в схеме генератора впериод времени Сс, действует отрицательная обратная связь, которая стабилизирует положение А рабочей точки на ВАХ ТД и исключает нарушение режима работы генератора при изменении величины подключаемой нагрузки 6.В период времени сс УВХ 8 переходит в режим хранения на - пряжения 0 д, При этом обратная связь разрывается и источник 1 тока смещения ТД переходит в режим стабилизации тока, величина которого равна величине тока, протекающего через выход источника 1 тока смещения ТД впериод времени При перерегулировке, когда напряжение на выходе устройства 3 начальной установки тока ТД превышает напряжение пика, емкость памяти С УВХ заряжается до напряжения, близкого к Б , так как в этом случае ра1378019 жения составляет 20 пс при неравномерности вершины импульса не более 27. По сравнению с прототипом предлагаемая схема уменьшает длительность фронта перепада напряжения на 307 и улучшает неравномерность вершины импульса на 50-707. Генератор импульсов, содержащий источник тока смещения туннельного диода с согласующим резистором между его выходом и общей шиной, к первому входу которого подключен выход сброса генератора импульсов запуска и сброса, выход запуска которого подключен к выходу источ ника тока смещения туннельного диода и к входу формирующего устройства на туннельном диоде, выход которого подключен к нагрузке, и устройство начальной установки тока туннельного диода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения параметров генерируемых импульсов и повышения надежности, в него введены ждущий мультивибратор, устройство выборки- хранения и дифференциальный усилитель, выход которого подключен к входу источника тока смещения туннельного диода, один из его входов - к устройству начальной установки тока туннельного диода, а другой вход - к выходу устройства выборки-хранения, вход управления которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, вход которого подключен к выходу сброса генератора импульсов запуска и сброса,а вход соединен с входом формирующего устройства на туннельном диодебочая точка переходит на диффузионную ветвь в положение Б" (фиг.2).При этом на входы дифференциальногоусилителя 9 действуют разные напряжения, усиленная разность которыхвоздействует на источник 1 тока смещения ТД - так, что рабочая точкана ВАХ ТД вновь окажется на туннельной ветви. В схеме генератора воз Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я никает автоколебательный процесс.Частота автоколебаний определяетсяв основном емкостью памяти С УВХ 8.Таким образом исключается статическая работа ТД на диффузионной ветви 15и выход его из строя.Ждущий мультивибратор может бытьвыполнен на основе ИС 155 АГ 1. УВХсодержит повторитель напряжения наоперационном усилителе Д 1, аналоговый ключ на полевом транзистореТ 1 и емкость памяти С. Дифференциальный усилитель представляет собойоперационный усилитель с полевымитранзисторами на входах (для устранения разряда емкости памяти С УВХчерез вход дифференциального усилителя).Входное напряжение на источник 1тока подается с выхода дифференциального усилителя. Сигнал сброса отгенератора импульсов запуска сбросаподается в эмиттерную цепь транзистора. При этом на время действия импульса сброса эмиттер транзистора35оказывается подключенным к корпусуи выходной ток источника тока становится равным нулю, ФНЧ на входеформирователя желательно, но на работоспособность генератора не влияет. 4 ОПри использовании современных ТДв схеме предлагаемого генераторафронт формируемого перепада напря113 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектн Тираж ПИ Государстве о делам изобре Москва, Ж,928 Подписноеого комитета СССРний и открытийаушская наб., д. 4/5