Расширитель импульсов

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл.2 Н 03 К 5/04 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР оо деяам изобретений н открытий(54) РАСШИРИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах исистемах автоматики.5Известны расширители импульсов, использующие эффект накопления заряда в р-и переходах, содержащие насыщенный формирующий каскад с транзисторным ключом в качестве регулирующего сопротивления утечки и согласующий эмиттерный повторитель 1Выход эмиттерного повторителя подключен через дифференцирующую цепочку к базе ключевого транзистора.такое устройство позволяет каждый 15 приходящий импульс расширить на величину порядка 1-4 мкс, Однако оно не позволяет каждому входному импульсу производить постоянное приращение расширения независимо от частоты 20 следовани я и длительности из-з а использованияя эффекта насыщения в р-и- переходе тран эи стор аизвестен формирователь импульсов, содержащий транзисторный каскад, управляемый входным сигналом, зарядный и разрядный резисторы, концентрационный электрохимический диод, выходной формирующий транзисторный каскад и источник питания 2. Анод концентра ционного электрохимического диодаподключен к общей точке соединениябазы выходного транзистора, зарядногои разрядного резисторов, а катодк общей шине источников питания. Навыходе устройства образуется прямоугольный импульс, длительность которого равна сумме длительностейвходного импульса и времени процесса рассасывания неосновных носителей в диоде. Это время пропорционально электрическому заряду, протекающему через диод во время действия входного импульса. Таким образом, длительность выходного импульса пропорциональна длительности входного импульса и не пропорциональначастоте следования входных импульсов. Следует отметить, что такомуустройству присущи все недостаткипредыдущего устройства, так какпринцип работы их общий и основанна свойстве материала расширять приходящие импульсы в насыщенном р-ипереходе. Устройство не позволяетрасширять каждый приходящий импульсот единиц микросекунд до несколькихсотен микросекунд, а также даватькаждому приходящему импульсу постОянное приращение расширения не 6 8757510 35 зависимо от частоты следования идлительности входных импульсов.Известен также расширитель импульсов, содержащий согласованнуюлинию задержки с отводами, конденсаторы диодно-емкостные расширителис эмиттерными повторителями и разделительные резисторы 3. Входыэмиттерных повторителей подключенык отводам линии задержки, а конденсаторы соединены параллельно один сцругим и с нагрузкой через разделительные резисторы. В этом устройстве коэффициент передачи расширителямасс зависит от длнтельности входного импульса. Однако этот расширительимпульсов обладает вышеперечисленными недостатками устройств, использующих эффект насыщения р-и-перехода иполучения расширения за счет медленного рассасывания неосновных носителей в материале диода,Кроме того, использование в устройстве диодно-емкостного расширите.ля, в котором величина заряда емкости зависит от частоты следования идлительности входных импульсов, приводит к эанисимости длительнооти расширенных выходных импульсов также отчастоты следования и длительностивходных импульсов, то есть такаясхема тоже не обеспечивает постоянного приращения расширения к длитель.ности входного сигнала независимо отчастоты следования и длительностипоследних. Так как в этой схеме основная величина расширения длительности импульсов получается эа счеттого что постоянная времени цепизаряда емкости диодно-емкостногорасширителя но много раз меньшепостоянной времени цепи разряда, то,следовательно, величины приращениярасширения длительности к входномусигналу будет зависеть от частотыследования их.Известно большое количество расширителей импульсов, которые формируют импульсы постоянной длительности, независимо от длительности,входных импульсов с малым временемвосстановления или позволяют получать высокую линейность коэффициента расширения в широком диапазонедлительностей выходных импульсов 4 .Однако, с помощью этих устройствневозможно получить расширение каждого приходящего импульса без пропуска, когда на вход устройства поступает нерегулярная последовательность импульсов, так как в качестверасширяющего элемента н основномиспользуются релаксациокные генератоны, которые обладают хотя и малым, но конечным временем восстановления.Поэтому расширители импульсов,принцип работы которых основан на 15 20 25 30 40 45 50 55 60 65,использовании релаксационных генерат оров, н е поз вол яют получат ь постоянное приращение расширения к длительности каждого входного сигнала независимо от частоты следования и длительности последних.Наиболее близким к предлагаемому является расширитель импульсов, содержащий согласованные последовательно включенные и линии задержки, усилители 5. К положительным качествам этого устройства следует отнести, что оно расширяет каждый приходящий импульс беэ пропуска, причем величина расширения определяется длиной линии задержки.Однако это устройство не позволяет каждому входному импульсу производить постоянное приращение расширения независимо от частоты следования и длительности его. Зависимость величины расширения от длительности входного сигнала определяется тем, что на вход линии задержки могут поступать импульсы различной длительности, в то время как полоса пропускания линии задержки постоянная.Чем короче по длительности подается импульс на вход линии задержки, тем ока должна иметь более широкую полосу пропускания для неискаженной его передачи. Поэтому величина искажения, вносимая линией задержки, при подаче на ее вход импульсного сигнала, зависит от его длительности. Следовательно, чем короче по длительности подается сигнал-импульс на вход устройства, тем он будет иметь большую величину приращения расширения относительно входного сигнала.Кроме того, величина расширения входных импульсов н этом устройстве также эанисит от частоты следования их.Целью изобретения является получение постоянного приращения расширения каждому приходящему импульсу независимо от частоты следования и длительности входных импульсов,.С этой целью в устройство, содержащее согласованные последовательно включенные и линий задержки, усилители, внедены дифференцирующая цепь, диодный элемент ИЛИ, резисторы, диод, при этом вход устройства соединен через дифференцирующую цепь, подключенную к источнику питания, с базой транзисторов первого усилителя, а через последовательно соединенные диод и резистор с базой транзистора второго усилителя, причем коллектор транзистора первого усилителя подключен через резистор к общей шине и к входу и последовательно включенных согласованных линий задержки, отноды которых через диодный элемент ИЛИ и резистор соединены с базой транзистора второго усилителя, подключенной через резистор к общей шине, а коллектор транзистора второгоусилителя подключен через резисторк шине источника питания, эфиттертранзистора первого усилителя подключен к шине источника питания, авторого - к общей шине, 5На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства, на фиг.2 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип его работы,Устройство содержит согласованныепоследовательно включенные и линийзадержки 1-1 - 1-и, усилители 2 и 3,дифференцирующую цепь, состоящуюиз конденсатора 4 и резистора 5,диодный элемент ИЛИ б, резисторы7-12 и диод 13,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии при включении напряжения питания и отсутствиизондирующих импульсов на входе устройства усилители на транзисторах2 и 3 практически не потребляют токот источника питания, так как базытранзисторов имеют нулевой потенциал относительно эмиттеров. Поэтому устройство потребляет ток от источника питания только на время прохождения импульсного сигнала.Первый приходящий зондирующий импульс на вход устройства (см.фиг.2 а) 30поступает на дифференцирующую цепь4, 5 с выхода которой снимаемые дифференцированные разнополярные импульсы (см. фиг. 26) воздействуютна базу транзистора 2. Транзистор 2входного усилителя в исходном состоянии закрыт и имеет п-р-п проводимость. Поэтому на первый во времениотрицательный импульс, образованныйот переднего фронта зондирующего40сигнала, усилитель не реагирует иеще больше закрывается. С приходомвторого раэнополярного импульса положительной полярности, полученногоот заднего фронта зондирующего сигнала, усилитель открывается, усиливает входной импульс и изменяет егополярность на противоположную (см.фиг. 2 в) . Следует отметить, что свыхода усилителя 2 снимаются импульсы нормированной длительности, длительность которых не зависит от длительности входных импульсов. С выхода усилителя 2 импульсы отрицательной полярности поступают на вход ипоследовательно соединенных линий 55задержек, с отводов звеньев снимаютзадержанные импульсы, которые суммируются во времени на общей нагрузке 11 элемента ИЛИ (см. фиг. 2 г).Чтобы произвести качественное суммирование без провала в длительностивыходного импульса, следует подключать диоды элемента ИЛИ к таким отводам линии задержки, чтобы длительность минимального входного сигна а 5 была больше, чем задержка между соседними отводами линии задержки.Кроме того, зондирующие импульсы непосредственно поступают для суммирования во времени на нагрузку 11 элемента ИЛИ через диод 13 и второй ограничивающий резистор 10, Ограничивающие резисторы 9 и 10 необходимы для выравнивания амплитуд, поступающих на базу транзистора 3 оконечного усилителя. Так как входной сигнал поступает непосредственно на базу транзистора 3, в то время как расширенный импульс поступает с затуханием по амплитуде, полученный после прохождения его через линии задержки, то для качественного усиления обоих сигналов необходимо предварительно выравнять их амплитуды, С коллектора транзистора 3 получают расширенный выходной импульс, причем величина расширения определяется длиной линии задержки, Выходные расширенные импульсы подчиняются зависимостигде Сцуд - длительность входного им 6пульса;величина задержки однойлинии задержки;и - количество последовательно соединенных линий задержки;ф ) - величина длительности расширенного импульса с выхода устройства.Так как длина линии задержки величина постоянная, то вышеприведенную формулу можно записать иначегрибы)( = .ибхСирас4так как П 1 а =Ь иракгде Ь иас -постоянная величина приращения к длительности импульса.В предлагаемом расширителе импульсов величина расширения зависит от длины линии задержки и может иметь величину от единиц до нескольких сотен микросекунд.формула изобретенияРасширитель импульсов, содержащий согласованные последовательно включенные и линий задержки, усилитли,отличающийся тем, .л, с целью получения постоянного п 1.:вращения расширения каждому приход,.,ему импульсу независимо от частоты слелованвя и длительности входных и.пульсов, в него введены дифференцнрующая цепь, диодный элемент687575 ираж 1060 одпи сн ИИПИ Заказ 57445Ужгород, ул, Проектн ая, 4"Патент Филиал ППГ ИЛИ, резисторы, диод, при этом входустройства соединен через днфференцирующую цепь, подключенную к источнику питания, с базой транзисторовпервого усилителя, а через последовательно соединенные диод и резистор с базой транзистора второго усилителя, причем коллектор транзисторапервого усилителя подключен через резистор к общей шине и к входу и последовательно включенных согласованных линий задержки, отводы которых через диодный элемент ИЛИ и резистор соединены с базой транзисторвторого усилителя, подключенной через резистор к общей шине, а коллектор транзистора второго усилителя1 подключен через резистор к шине источника питания, эмиттер транзисторапервого усилителя подключен к шинеисточника питания, а второго - кобщей шине,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 265185, кл, Н 03 К 5/04, 04,03,68.2. Авторское свидетельство СССРР 337918, кл. Н 03 К 3/40, 16.11.70,3. Авторское свидетельство СССРР 509989, кл. Н 03 К 5/04, 24.07,74.4, Авторское свидетельство СССРМФ 341152, кл, Н 03 К 5/04, 1210,70,5. Патент Англии Р 1095386,кл. Н 3 Ч, 20,12.67 (прототип).