Блок регулируемого запаздывания

С - "А-Н И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 31994 О Союз Советских Социалистических РесптблнкЗависимое от авт, свидетельства М аявлепо 28,7,1970 ( 1442996/18-24 МПК 6 06 д 7/02 с присоединением заявки М Пр тет Комитет по делаа изобретеиий и ОткРыт при Совете Мииистро СССР.Х 1,1971. Бюллетень Ът. 33пия описания 11.1.1972 ковано Дата опуолико Авторыизобретеш Г. В, Римский, Э. П, Катилас и В. А. Берсенев Институт технической киберцетики АН Белорусской ССаявпте ЕГУЛИРУЕМОГО ЗАПАЗДЫВАН апряженпе на а, цапрякениеца эмиттере а эмиттере ера 16 может а напряжение 0 За едпнпч вается такое де 14 - Ов, а ое состояниенпс, прп коИзобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аналоговых и цпфро-аналоговых устройствах вычислительной техники и автоматики,Известны блоки регулируемой задержки ца конденсаторах и катодцых повторителях, осуществляющие запоминание и последовательпую передачу аналоговых напряжений, Однако эпв схемам свойственна погрешность, возникающая при передаче аналогового напряжения вдоль цепочки катодцых повторителей, низкое быстродействие схемы, обусловленное паличпем механических ключей, разряд конденсаторов токами утечки ламп, невозможность создашя транзисторных аналогов этих схем.Предлагаемое устройство содержит транзисторы, включенные по схеме с общей базой, причем конденсаторы соединены с коллекторами предыдущих транзисторов и эмиттерами последующих. Для управления последовательцой передачей заряда с кон ца конденсатор базовые цепи четных транзисторов соедипены с одним плечом триггера, а базовые цепи нечетных транзисторов - с другим плечом триггера управления последовательной передачей заряда. Для обеспечения съема передаваемого аналогового напряжения относительно нулевого уровня нечетные копдепсаторы соединены с одпим плечом триггера, а четные - с друпп плечом триггера обнуления. Для устранения обратной передачи заряда служат диоды, включенные вколлекторные цепи транзисторов,5 Такое выполцепие устройства конструктивно проще, повышает надежность и точность,расширяет частотный диапазоц.1-1 а фиг. 1 изображена пршщпппальная схема блока регулируемого запаздывания; а10 фиг. 2 - временные диаграммы.Схема содержит конденсаторы 1 - 6, транзисторы 7 - 11, вход обозначения 12, выход18, выходы 14 и 15 триггера (16) управленияпоследовательпой передачей заряда, выходы15 17 и 18 триггера, 19 обнуления, диоды 20 - 24,сопротивления 25 - 29 в базовых цепях транзисторов. На временных диаграммахО выходе 17 обозначено буквой ца выходе 15 - б, напряжение транзистора 7 - в, напряжение транзистора 8 - г,Напряжение па выходах три 5 принимать зцачеция - Е и О,ца выходах триггера 19 + Е и пое состояние триггера 16 прп состояние, при котором па вых на выходе 15 - Ев. За едпппч 0 триггера 19 принимается сосго9тором на выходе 17 - +Ев, а на выходе 18- - Ов.Работа блока регулируемого запаздывания происходит в четыре такта - 10; 00; 01; 11. Первая цифра обозначает состояние триггера 1 б, а вторая - состояние триггера 9.Допустим, что в промежуток времени О - 1 триггер 1 б находится в состоянии 1, а триггер 19 - в состоянии 0. Все конденсаторы в начальный момент времени разряжены.Транзисторы 7, 9, 11 заперты отрицательным потенциалом шины 15, Транзисторы 8 и 10 включены инверсно и находятся в режиме отсечки, так как напряжения, приложенные к переходам база-коллектор этих транзисторов, равны нулю.В указанный, промежуток времени ко входу 2 подключается источник сигнала отрицательной полярности и конденсатор 1 заряжается до напряжения сигнала. Если напряжение сигнала по абсолютной величине не превышает запирающего потенциала а шине 15, то транзистор 7 остается закрытым.После окончания переходных процессов конденсатор 1 накопит заряд, равный д= - с Сьгде С, - напряжение сигнала,С - емкость конденсатора 1.После окончания заряда конденсатора 1 источник сигнала отключается от входа 12. Так как в указанный промежуток времени все транзисторы схемы заперты, то конденсаторы 2, 3, 4, 5, б остаются незаряженными.В промежуток времени 1 - У 8 триггеры 1 б и 19 находятся в состоянии О, Отрицательное напряжение, накопленное на конденсаторе 1, отпирает транзистор 7. Транзисторы 9 и 11 остаются закрытыми, так как напряжения, приложенные к переходам база-эмиттер этих транзисторов, равны нулю.Транзисторы 8 и 10, включенные инверсно, заперты потенциалом шины 14, приложенным к переходам база-коллектор этих транзисторов, Конденсаторы 3, 4, 5, б не заряжаются.Конденсатор 1 разряжается эмиттерным током транзистора 7, а конденсатор 2 заряжается коллекторным током этого транзистора, За время переходного процесса конденсатор 1 разрядится до нуля. За это время через эмиттер транзистора 7 протечет заряд, равныйЧ 1 . 7 в 7 О где д, - заряд, накопленный на конденсаторе 1 за время первого такта,т - длительность переходного процесса,87 - ток эмиттера транзистора 7.За это время на конденсатор 2 передаетсязаряд д, имеющий ту же полярность, что и дравный 3199404где с 7 - ток коллектора транзистора 7, связанный с током эмиттера 7 соотношениемю 7=а 7 1,7,5 где а 7 - коэффициент передачи по току транзистора 7. Отсюда следует, что72 = а 7Д 1Таким образом, в течение второго такта за.- 10 ряд, накопленный на конденсаторе 1, передался на конденсатор 2 с коэффициентом передачи, равным а 7,В промежуток времени 1 - 8 триггер 1 бнаходится в нулевом состоянии, а триггер 15 19 - в единичном, Так как потенциал шины18 равен нулю, а на конденсаторе 2 накоплен заряд отрицательного знака, то на эмиттере транзистора 8 возникает потенциал20 угде С 7 - емкость конденсатора 2, Подставив в последнее выражение значение О 8, получим25или30Отсюда следует, что напряжение Уподанное в первом такте на конденсатор 1, возникло в третьем такте на конденсаторе 2, прн 35 чем коэффициент передачи схемы по напряжению равен а 7Подбором емкостей С и С 8 можно добит,- ся равенства этого коэффициента единице. Во40 время третьего такта производится считывание напряжения 8 относительно нулевогоуровня,Если напряжение У 8 по абсолютной величине меньше запирающего потенциала на ши 45 пе 14, то транзистор 8 остается закрытым.Разряду конденсатора 2 через ннверсно включенный транзистор 7, т, е, обратной передачезаряда, препятствует диод 20. Транзисторы 9,10, 11 остаются запертыми, конденсаторы 1, 3,50 4, 5, б - нез а ряжен ными,В промежутке времени 18 - 1 триггеры 1 би 19 находятся в единичном состоянии, Инверсно включенные транзисторы 7, 9, 11 заперты потенциалом шины 15. Транзистор 1055 также заперт, так как разность потенциалов,приложенных к переходу база-эмиттер этоготранзистора, равна пулю.Транзистор 8 отпирается напряжением У 8,накопленным на конденсаторе 2. Происходит60 передача заряда с конденсатора 2 на кондеп.сатор 3. Аналогично зависимости, выведеннойдля передачи заряда с конденсатора 1 на кон.денсатор 2, происходившей во втором такте,можно записать65 Чз=а 8 Д 2, 5 319940где дз - заряд, переданный на конденсатор 3,а 8 - коэффициент передачи тока транзистором 8.В промежутке времени 1 - 1, триггер 1 бнаходится в единичном состоянии, а триггер19 устанавливается в О, т. е, повторяетсяпервый такт, Транзисторы 7, 9, 11 заперты,Транзистор 10, включенный инверсно, заперт,так как разность напряжений, приложенная кего коллекторцому переходу, равна нулю. 10Конденсаторы 1, 2, 4, 5, б разряжены, Наконденсаторе 3 накоплен заряд дз и напряжение на эмиттере транзистора 9 равноУ,=а, - У,С,15С,илиС,У - дВ ю 7120Разряду конденсатора 3 через включенный инверсно транзистор 8 препятствует диод 21.Таким образом, напряжение У поданное в первом такте на конденсатор 1, через четыре такта передалось на конденсатор 3 с коэффициентом передачи по напряжению, равным а 8 а 7 - , который подбором емкости С, моСзжет быть сделан равным единице.В промежутке времени 1 - 1 соответству- З 0 ющему повторению первого такта схемы, ко входу 12 может быть вновь подключен источник сигнала и конденсатор 1 зарядится до некоторого нового значения напряжешя У,.Процесс дальнейшего перемещеция заря- З 5 дов и соответствующих им напряжений У, и Г, от конденсатора к конденсатору осуществляется аналогично предыдущему.Выбором емкостей конденсаторов схемы можно добиться того, чтобы передаваемые 40 значения напряжения не изменялись при передаче вдоль блока запаздывания. Изменяя частоту переключения триггеров 16 и 19, можцо в широких пределах изменять скорость передачи зарядов.Влияние, оказываемое на работу неуправляемыми тепловыми токами транзисторов, мало. Так, если средняя за такт величина тока, протекающего через транзистор прц передаче заряда с конденсатора на конденсатор, равна единицам миллиампер, а неуправляемый ток транзистора составляет едшшцы микроампер, то погрешность, возникающая за счет подзаряда конденсаторов неуправляемым током не превосходит десятых долей процента. Эта погрешность может быть значительно уменьшена путем применения более высококачественных транзисторов.Зависимость коэффициента передачи транзистора по току от температуры незначительна, Поэтому предлагаемый блок регулируемого запаздывания является высокостабильным устройством, обеспечивающим работу в широком диапазоне температур,Предмет изобретенияБлок регулируемого запаздывания с последовательной передачей сигнала, содержащий цепочку последовательно соединенных запоминающих ячеек, диоды и триггеры, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, повышения надежности, точности и расширения частотного диапазона, каждая запоминающая ячейка содержит транзистор, включенцый по схеме с общей базой, в эмпттерную цепь которого подключен конденсатор, вторые обкладки конденсаторов нечетных запоминающих ячеек соединены с одним плечом, а четных - с другим плечом триггера обнуления, базовые цепи транзисторов четных запоминающих ячеек соединены с одним плечом, нечетных ячеек - с другим плечом триггера управления последовательной передачей заряда, а запоминающие ячейки соединены между собой через диоды, включенные в коллекторпые цепи транзисторов.ипография, пр. Сапунова,Заказ 3789/5 Изд.1532 Т Ц 1.1 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открыт Москва, Ж, Раушская наб