Амплитудный формирователь

.к иэмерительиспользовано в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт точной механительной техники им. С.А. Леб(57) Изобретение относитсяной технике и может быть Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройстве функционального контроля цифровых микросхем для переключения напряжения между заданными уровнями на входе контролируемой микросхемы.Цель изобретения - расширение области применения за счет повышения быстродействия, расширения диапазона и увеличения точности задания уровней выходного сигнала.На чертеже приведена принципиальная схема амплитудного формирователя.Амплитудный формирователь содержит дифференциальные усилители 1, 2, переключатели 3, 4 тока, выходной р-и-р-транзистор 5, выходной и-р-и-транзистор 6, повторители 7, 8 тока, диоды 9, 10, делитель устройстве функционального контроля цифровых микросхем для переключения напряжения между заданными уровнями на входе контролируемой микросхемы. Цель изобретения - расширение области применения - достигается за счет повышения быстродействия, расширения диапазона и увеличения точности задания уровней выходного сигнала, Разделение цепей формирования и отслеживания уровней выходного сигнала обеспечивает расширение диапазона амплитуд выходного сигнала, Исключение режима насыщения транзисторов всех элементов формирователя и использование форсирующих ЙС-цепей обеспечивает повышение быстродействия, 1 з.п, Ф-лы, 1 ил. 11 напряжения, управляющие шины 12, 13, шину 14 задания верхнего установочного напряжения, шину 15 задания нижнего установочного напряжения, шины 16 - 20 питания, шины 21, 22 задания напряжения смещения, выходную шину 23 формирователя, резисторы 24, 25, ускоряющие конденсаторы 26, 27.Прямые входы дифференциальных усилителей 1, 2 соединены с шинами 14, 15, инверсные входы соединены с выходом делителя 11 напряжения, первые выходы соединены с выводами питания повторителей 7, 8 тока и шинами 19, 20, вторые выходы соединены через диоды 9, 10 с выходной шиной 23 формирователя, первым входом делителя 11 напряжения и коллекторами транзисторов 5, 6, эмиттеры которых черезсоответствующие резисторы 24, 25 соедииены с шинами 16, 17 питания, базы соединены с прямыми выходами переклЮчателей 3,4 тока, инверсные выходы которых соединены с входами повторителей 7, 8 тока, выводы питания перекл.очателя 3 тока соединены с шинами 16, 18 питания, Выводы питания переключателя 4 тока соедине ны с шинами 17, 19 питания, первые входыпереключателей 3, 4 тока соединены с управляющими шинами 12, 13, вторые входы соединены с шиной 21 задания напряжения смещения, входы задания уровня тока диф-. ференциальных усилителей 1, 2 соединены с выходами повторителей 7, 8 тока, второй вход делителя 11 напряжения соединен с шиной 22 задания напряжения смещения.Устройство работает следующим образом.При низком уровне угоавляющего сигнала на входе переключателя 3 тока на его прямом выходе устанавливается напряжение, отпирающее выходной р-и-р-транзистор 5, через токоэадающую цепь, подключенную к его эмиттеру, с шины 16 питания течет ток, создавая высокий уровень напряжения на выходной шине 23, Этот уровень, ослабленный делителем 11 напряжения, поступает на инвертирующий вход дифференциального усилителя 1, на вход задания уров я тока которого через повторитель 7 ток инверсного. выходы переключателя 3 тока гюступает отпирающее напряжение. При этом на выходдифференциального усилителя 1 поступает ток, величина которого зависит от разности напряжений на вхОдах дифференциальногО усилителя 1. Этот ток гередается через диод 9 на выходную шину 23 и вычитается иэ коллекторного тока транзистора 5, обеспечивая поддержание высокого уровня напряжения на шине 23 в соответствии с величиной опорного напряжения на шине 14, При этом дифференциальный усилитель 2 и транзистор б не должны выдавать значительных токов на шину 23, что обеспечивается низким уровнем сигнала на шине 13, обуславливающим эапирание транзистора 6, и через повторитель 8 тока задается минимальный уровень тока дифференциального усилителя 2, Одновременное переключение уровней сигналов на шинах 12 и 13 с низкого уровня на высокий приводит к запиранию транзистора 5, через повторитель 7 тока - снижению тока дифференциального усилителя 1 и отпиранию усилителя 2 и транзистора б, которые работают аналогично усилителю 1 и транзистору 5, но формируют низкий уровень напряжения на шине 23 в соответствии с 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 величиной опорного напряжения на шине 15. При установлении высокого уровня напряжения на шине 12 и низкого - на шине 13 дифференциальные усилители 1, 2 и транзисторы 5 и б запираются, обеспечивая третье состояние на выходе устройства, Диоды 9 и 10 предотвращают замыкание шины 23 на инвертирующие входы дифференциальных усилителей 1 и 2 через переходы коллектор - эмиттер выходных транзисторов этих усилителей, Использование делителя 11 напряжения предотвращает насыщение выходных транзисторов усилителей 1 и 2. Благодаря использованию параллельно-последовательных ЯС-цепей в качестве токозадающих элементов в усилителях 1, 2 и эмиттерной нагрузке транзисторов 5 и б обеспечивается форсирование токов в моменты переключения уровней выходного сигнала, что повышает быстродействие устройства при емкостной нагрузке, Постоянные напряжения О 1, О 2 и Оз на шинах 18, 19, 20 обеспечивают линейный режим работы транзисторов в дифференциальных усилителях 1, 2 и переключателях 3, 4 тока, напряжение смещения Ос на шине 21 задает средний уровень сигналов управления на шинах 12 и 13. В частности, при О 1=-3 В, О 2=5 В, Оз=О В, Ос=0,7 В и напряжениях на шинах 16 и 17 соответственно 8 В и -3 В на выходной шине формируется сигнал с верхним уровнем до б В и нижним уровнем до -1 В при нижнем и верхне,и уровнях управляющих сигналое 1 на шинах 12 и 13) 0,3 В и 1 В соответственно, Значение напряжения Ос 2 смещения делителя 11 напряжения лежит в интервале между высоким и низким уровнями выходного напряжения,Разделение цепей ормирования и отслеживания уровней выходного сигнала, исгользование транзисторов 5, 6 в качестве усилителей мощности и управляемых источников тока обеспечивают расширение диапазона амплитуд выходного сигнала и устойчивость при работе на емкостную нагрузку, что расширяет область применения формирователя. Отсутствие в работе всех транзисторов устройства режима насыщения и использование форсирующих конденсаторов в генераторах тока обеспечивает повышение быстродействия. Отсутствие коммутации напряжений на неинвертирующих входах дифференциальных усилителей 1 и 2 обеспечивает малое потребление от шин 14, 15 опорных напряжений.Формула изобретения 1, Амплитудный формирователь, содержащий первый и второй дифференциальные усилители, инверсные входы которыхсоеди нены между собой, выходной и-р-и-транзистор, выходной р-п-р-транзистор, первый и второй резисторы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет повышения быстродействия, расширения диапазона и увеличения точности задания уровней выходного сигнала, в него введены первый и второй переключатели тока, первый и второй повторители тока, первый и второй диоды, делител напряжения, первые входы первого и второго переключателей тока соединены с соответствующими первой и второй управляющими шинами, вторые входы соединены с первой шиной задания напряжения смещения, инверсные выходы соединены с входами соответствующих первого и второго повторителей тока, прямые выходы соединены с базами соответствующих выходного р-п-р-транзистора и выходного п-р-п-транзистора, коллекторы которых соединены с выходной шиной, змиттеры через соответствующие первый и второй резисторы соединены с соответствующей первой и второй шинами питания и первым выводом питания соответствующего первого и второго переключателей тока, вторые выводы питания которых соединены соответственно с третьей и четвертой шинами питания, входы задания уровня тока первого и второго дифференциальных усили елей соединены с выходами соответствующих токовых повторителей, выводы питаниякоторых соединены с первыми выходами со 5 ответствующих первого и второго дифференциальных усилителей исоответствующими четвертой и пятой шинами питания, вторые выходы первого и второго дифференциальных усилителей черсз10 соответствующие первый и второй диодысоединены с выходной шиной формирователя и первым входом делителя напряжения,второй вход которого соединен с второй шиной задания напряжения смещения, выход15 делителя напряжения соединен с инверсными входами первого и второго дифференциальных усилителей, прямые входы первоои второго дифференциальных усилителейсоединены соответственно с шиной зада 20 ния верхнего установочного напряжения ишиной задания нижнего установочного напряжения, выводц питания первого и второго дифференциальных усилителейсоединены соответственно с пятой и четвер 25 той шинами питания,2, Формирователь по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что введены пеовый и второйускоряющие конденсаторы, параллельносоответствующим первому и второму резиЗд сторам.1698964 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул,Гагарина, 1 О Составитель В.Бути Техред М.Моргентал Заказ 4401 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауПодписноетениям и открытиям при ГКНТ СССская наб., 4/5