Расширитель импульсов

(54) РАСШИРИТЕ 57) Изобретение технике и может миронателях имп тельность выход ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свиМ 1173535, кл, Н 0Авторское свиМ 718902, кл, Н 03 К. 31ое бюро электроприбородетельство СССР 3 К 5/04, 1985.детельство СССР К 5/04, 1977,ЛЬ ИМПУЛЬСОВ относится к импульсной ыть использовано в форльсов, расширяющихдлиого импульса на заранее заданную величину, для защиты импульсных трансформаторов от постоянного напряжения, для преобразования напряжение - . код, осуществления широтно-импульсной модуляции и т.д,. Изобретение расширяет область использования устройства за счет введения в него второй входно., шины 14, третьего транзистора 3 одного типа проводимости, дифференцирующей ЙЯ- цепи 9, двух дополнительных диодов 7, 8 с соответствующими новыми связями между элементами: первым и вторым транзисторами 1, 2, диодом 6, интегрирующей ВЯ-цепью 5, тремя резисторами 10-12, положительной и отрицательной шинами 15, 16, входной и вьходной шинами 13, 17. 2 ил.10 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в формирователях импульсов, расширяюгцих длительность выходного импульса на заранее заданную величину, для защиты импульсных трансформаторов от постоянного напряжения, для преобразования напряжение-код, осуществления широтно-импульс- ной модуляции и т,д.Известен расширитель импульсов,содержащий элемент НЕ, два триггера,счетчик импульсов, дешифратор; шину начальной установки, две шины тактовых импульсов, выходную и входнуо шины,Недостатком расширителя является сложность конструкции, заключающаяся в большом количестве элементов, а также наличие шинь 1 начальной установки и двух шин тактовых импульсов,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является расширитель импульсов, содержащий первый и второй транзисторы одного типа проводимости, диод, пять конденсаторов, тринадцать резисторов, положительную и отрицательную шины питания, .входную и выходную шины.Недостатками этого расширителя импульсов являются сложность конструкции. из-за большого количества входящих в негоэлементов, что снижает его надежность, атакже отсутствие возможности регулировкив широком диапазоне расширения выходных импульсов, что сужает его функциональные возможности,Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей расширителя,Для достижения цели в расширительимпульсов, содержащий первый и второй транзисторы одного типа проводимости, диод, интегрирующую цепь, три резистора, положительную и отрицательную шины.питания, входную и вь 1 ходную шины, согласно изобретению введены вторая входная шина, третий транзистор того же типа проводимости, четвертый транзистор другого типа проводимости, дифференцирующая ЯС-цепь, два дополнительных диода,причем первый и второй транзисторы включены по схеме Дарлингтона, а объединенные их коллекторы через интегрирующую цепь с эмиттером первого и базой второго транзисторов, база первого транзистора через резистор дифференцирующей ЯС-цепи подключена к отрицательной шине питания, эмиттеру второго транзистора и через первый резистор к эмиттеру третьего транзистора, к катоду первого дополнительного диода и к аноду второго дополнительного диода, катод которого соединен с катодом диода и базой третьего транзистора, а его коллектор - с базой четвертого транзистора и через второй резистор - с положительной шиной питания, к которой подключен эмиттер четвертого транзистора, а его коллектор является выходом расширителя импульсов, первый вход которого подключен через конденсатордифференцирующей ВС-цепи к базе первого транзистора, коллектор которого подключен к аноду диода и через третий резистор к положительной шине питания, а вторая его входная шина соединена с анодом первого дополнительного диода,На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема расширителя импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Расширитель импульсов (РИ) содержит четыре транзистора 1-4, интегрирующую ЯС-цепь 5, диод б, два дополнительных диода 7, 8, дифференцирующую ВС-цепь 9, три резистора 10-12; входную шину 13, вторую шину 14, положительную шину 15 питания, отрицательную шину 1 о питания и выходную шину 17.Расширитель работает следующим образом.В исходном состоянии на положительную шину 15 питания подано питающее напряжение, а на вторую входную шину 14 - постоянное напряжение, определяющее необходимый порог запирания третьего транзистооа 3,При отсутствии входного импульса на входной шине 31 первый 1 и второй 2 транзисторы закрыты и на их коллекторах высокий потенциал, который поступает через диод б на базу третьего транзистора 3 и открывает его, так как величина порога запирания должна быть меньше величины источника питания. При этом на коллекторе третьего транзистора 3 происходит уменьшение напряжения нэ величину падения напряжения, равную напряжению база-эмиттер четвертого транзистора 4 (фиг,2 г), он открывается до насыщения, нэ его коллекторе, а следовательно, и на выходе РИ наблюдается высокий потенциал (фиг,2 д),При подаче импульса положительной полярности на входную шину (фиг.2 а) происходит его дифференцирование на дифференцирующей цепи БС 9 (фиг,2 б) и последующее прохождение продифференцированного импульса через базу первого транзистора 1 на вход интегрирующей РС-цепи 5, которая его расширяет (интегрирует), Значительное расширение продифференцированного импульса пооисходит также за счет первого и второго транзисторов 1 и 2, включенных по схеме Дарлингто10 20 рующий цепи Суммарная величина сопро 50 входную шину 14 55 на, обладающей высоким входным импендансом и усилением по току,Действительно, и родифференцированный входной импульс положительной полярности поступает на базу первого транзистора 1 и через эмиттерные переходы первого и второго транзистора 1 и 2 проходит на отрицательную шину 16, при этом первый транзистор 1 открывается до насыщения,и через него и эмиттерный переход второго транзистора 2 происходит разряд конденсатора интегрирующей цепи 5.,Потенциал на выходе интегрирующей ВС- цепи 5 резко уменьшается до величины остаточного напряжения второго транзистора 2 (фиг.2 в), Диод б запирается пороговым напряжением, подаваемым через первый и второй дополнительные диоды 7 и 8 с второго входа 14, При этом второй дополнительный диод 8, подключенный параллельно эмиттерному переходу третьего транзисторапротивоположной полярности, защищает его от пробоя пороговым йапряжением Оп и одновременно запирает диод б. Третий транзистор 3 заперт, ток через него не протекает и на втором резисторе 11 напряжение равно нулю, что приводит к запиранию четвертого транзистора 4 (фиг.2 д) после прекращения продифференцированного входного импульса на входе интегрирующей ВС-цепи 5 происходит заряд конденсатора по цепи; третий резистор 12, источник 15 питания, эмиттерный переход второго транзистора 2, резистор 5 интегритивления этих составляющих оказывается большой, поэтому заряд конденсатора интегрирующей цепи 5 идет медленно(фиг.2 в). При достижении величины ОВ происходит отпирание диода б и открытие третьего транзистора 3, что приводит к открыванию четвертого транзистора 4. На эпюре выходного тока этого транзистора (фиг.2 д) происходит резкое увеличение тока, так как для открывания эмиттерного перехода четвертого транзистора 4 требуется малое приращение напряжения, При этом первый дополнительный диод 7 запирается и отсекает напряжение, подаваемое на вторую Как показали лабораторные исследования опытного образца, длительность выходного импульса РИ в 20-30 раз превышала длительность входного, Это было достигнуто благодаря возможности регулировки входным положительным напряжением, подаваемым на вторую входную шину 14 РИ.При отсутствии на этой шине сигнала (напряжения) расширение выходного импульса происходит в 5-6 раз относительно 25 30 входного за счет интегрирующей ВС-цепи 5 и транзисторов 1 и 2, включенных по схеме Дарлингтона.Таким образом; по сравнению с известным предложенный РИ обладает расширенными функциональными возможностями, заключающимися в значительном расширении выходных импульсов с помощью изменения величины положительного сигнала (напряжения), подаваемого на вторую входную шину 14, в возможности модулировать по длительности выходной сигнал, т.е, осуществлять широтно-импульсную модуляцию, задействуя обе входные шины 13 и 14 РИ, расширять нано- и пикосекундные импульсы при исследованиях ядерной физики и т.дтак как можно заранее определить коэффициент расширения К импульсов 1 ПВЫХтпВхгде Ьвх - длительность входного импульса на уровне 05Ьвцх - длительность выходного импул ьса на уровне 0,5,Отсутствие интегральных схем в предлагаемом РИ дает возможность его использования при высоких напряжениях питания.Формула изобретейия Расширитель импульсов, содержащий первый и второй транзисторы одного типа проводимости, диод, интегрирующую цепь, три резистора, положительную и отрицательную шины питания, входную и выходные шины, отл ича ющийс я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области использования за счет возможности регулировки импульсов в широком диапазоне выходных импульсов, в него введены вторая входная шина, третий транзистор того же типа проводимости, четвертый транзистор другого типа проводимости, дифференцирующая ВС-цепь, два дополнительных диода, причем первый и второй транзисторы, подключенные по схеме Дарлинпона, а объединенные их коллекторы через интегрирующую цепь соединены с эмиттером первого и базой второго транзисторов, база первого транзистора через резистор дифференцирующей ВС-г:пи подключена к отрицательной шине пита ия, эмиттеру второго транзистора и через первый резистор к эмиттеру третьего транзистора, к катоду первого дополнительного диода и к аноду второго дополнительного диода, катод которого соединен с катодом диода и базой третьего транзистора, а его коллектор с базой четвертого транзистора и1757090 Составитель О, ВенедиктовРедактор В, Данко Техред М,Моргентал Корректор Т, Вашкович Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ5, Раушская наб 4/5 Прои твенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 через второй резистор - с положительной шиной питания, к которой подключен эмиттер четвертого транзистора, а его коллектор является выходом расширителя имнульсоз, первый вход которого подключен через конденсатор дифференцирующий ЙС цепи кЗаказ 3099 ТиражВНИИПИ Государственного комитет113035, Москва, Ж базе первого транзистора, коллектор которого подключен к аноду диода и через третий резистор - к положительной шине питания, авторая его входная шина соеди нена с анодом первого дополнительного диода.