Формирователь симметричных стробимпульсов регулируемой длительности

(71) Заявитель Московский институт электронной техники(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИММЕТРИЧНЫХ СТРОБИМПУЛЬСОВ РЕГУЛИРУЕМОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в широкоголосных стробоскопических осциллографах и измерителях мгновенных значений электрических величин.Известны формирователи импульсов,5 содержащие источники опорного и постоянного напряжения, формирователь, токостабилиэирующий и регулирующий транзисторы, нагрузку, диод, стабилитрон, резисторы 11. Укаэанные устройства имеют недостаточное быстродействие.Известные формирователи симметрич-15 ных стробимпульсов регулйрутот длительности, содержащие ограничивающие диоды, переключатель, резисторы, разделительные конденсаторы, источники напряжения смещения 12.Указанные формирователи достаточно сложны и имеют малое быстродействие.Цель изобретения- упрощение устройства и повышение быстродействия эа 2счет уменьшения длительности фронтовсформированных стробимпульсов.Для достижения указанной цели в формирователь симметричных стробимпульсов регулируемой длительности, содержащий ограничивающие диоды, переключатель, резисторы, разделительные конденсаторы, источники напряжения смещения,введен диод Ганна, подключенный ко входу формирователя, ограничивающие диодывключены между диодом Ганна и резисторами, которые соединены через переключатель Ь источниками напряжения смещения,а разделительные конденсаторы подключенык выходу формирователя,На фиг. 1 приведена принципиальнаяэлектрическая схема указанного формирователя; на фиг, 2 - временные диаграммы,поясняющие работу формирователя.Предлагаемый формирователь содержитобостряющий диод 1 Ганнат два ограничивавающих диода 2 и 3 (например, диодыШоттки), анод одного из которых соединен с анодом диода 1 Ганна, а катод37468другого - катодом диода 1 Ганна; резисторы 4 и 5, включенные между ограничивающими диодами 2 и 3 и ползунками сдвоенного переключателя 6, а такжеразделительные конденсаторы 7 и 8, через которые сформированные на резисто-.рах 4 и 5 стробимпульсы подаются нанагрузку (смеситель), В зависимости отположения переключателя;6 на. ограничивающие. диОды 2 и 3 через резисторы 104 и 5 подаются запирающие напряжения+ Е 4 или +Еисточников смещения.Устройство работает следующим образом.На диод Ганна поступают симметричные биполярные импульсы запуска 0(фиг. 2), Когда напряжение на диоде 1Ганна достигает порогового значения Она катоде диода возбуждается доменсильного поля, причем гок в диоде скач 20ком уменьшается на величину д 1 (примерно вдвое). При этом напряжение на диоде возрастает на величину 1 дО,1= дТ.где й - выходное сопротивление источника имйульсов запуска, На каждом из 25электродов диода Ганна изменение напряженин составляет дО 4 Она фиг. 2).Через время Т, определяемое длинойдиода Ганна С (Т: 11 ),где 01.10 см/сек - скорость домена), домен З 0"исчеэает на аноде," й напряженйена ди-"оде 1 Ганна скачком уменьшается на величину 2 дО. Длительность импульсовзапуска выбирается такой, чтобы к этомумоменту напряжение на диоде 1 Ганна з 5в отсутствие домена было несколько мень" ше порогового значения И, При этомвторого домена на катоде диода 1 Ганнане образуется, и дО =6 04 (Офиг. 2).Напряжения смещения +Е, выбираются таким образом, чтобы при подключе. нии резисторов 4 и 5 к источникам напряжения + Е 4 ограничивающие диоды 2и 3 были открыты только в течение времени пролета домена Т в диоде 1 Ганна. 45Если, например Е, =, на выходе формирователя образуются симметричные бипеаярные импульсы напряжения, формакоторых близка к прямоугольной, амплитуда составляет ЬО 4, а длительность рав на времени пролета домена Т от катодадо анода (Оо на фиг. 2), Напряжениесмещения + Евыбирается таким образом, чтобы при подключении резисторов4 и 5 к источникам напряжения + Е55ограничивающие диоды 2 и 3 не отпирались при возбуждении домена сильногополя (Е )-Фа 0). 88При этом сигнал на выход попадаетчерез барьерныеемкости С диодов 2 и3 и дифференцируется с постоянной вре. мени й:С. (й + Й ) ( пунктир на фиг, 2),3 аким образом, длительность сформированных импульсов регулируется переключателем 6,фронт выходных импульсов определяется временем формирования домена сильного поля и может составлять около 20 пс.При использовании высокочастотногосмесителя предлагаемая схема формирователя имеет следующие преимущества:1. Ввиду сймметрии схемы отпадаетнеобходимость в использовании симметрирующего трансформатора. При этом импульсы, сформированные обостряющимдиодом, поступают на выход без искажений.2. фронты сформированных стробимпульсов определяются временем формирования домена сильного поля в диоде Ганнаи могут состалвлять величину порядка20 пс, т. е, примерно втрое лучше, причем при выполнении обостряющего диодав виде диода Ганна.3, Число пассивных элементов в устройстве уменьшено более чем вдвое, Соответственно уменьшаются паразитныереактивности, затягивающие фронты сформированных стробимпульсов4, При выполнении ограничивающих диодов в виде диодов Шоттки все элементыформирователя могут быть изготовленыпо совместимой интегральной технологии.При этом формирователь конструктивнд может быть выполнен в виде интегральной полупроводниковой схемы на основеэпитаксиальной пленки арсенида галлияО -типа, выращенной на изолирующей подложке. Та же интегральная схема можетсодержать все элементы смесителя. Приинтегральном исполнении формирователястробимпульсов и смесителя полоса пропускания стробпреобразователя расширяет;ся благодаря исключению параэитных реактивностей и уменьшению размеров устройства, Интегральное исполнение обеспечивает высокую идентичность барьерныхемкостей ограничивающих диодов, а такжевысокую идентичность смесительных диодов. В конечном счете это приводит кповышению точности работы стробпреобразователя.Таким образом, предлагаемый формирователь симметричных стробимпульсоврегулируемой длительности обладает значительно большим быстродействием и в5 746888 6ссчетании с высокочастотным смесителем ных стробимпульсов, в него введен диод(напрлмер, двухдиодным) позволяет расши- Ганна, подключенный ко входу формироварить полосу пропускания стробпреобразо- теля, ограничивающие диоды включенывателя по крайней мере до 1 0 ГГц (т, е. между диодом Ганна и резисторами, ков 5-10 раз). торые соединены через переключательс источниками напряжений смещения, аформула изобретения разделительные конденсаторы подключеныформирователь симметричных строб- к выходу формирователя.импульсов регулируемой длительности, Источники информации,оодержащий ограничивающие диоды, пере О принятые во внимание при экспертизеключатель, резисторы, разделительные 1. Авторское свидетельство СССРконденсаторы, источники напряжения сме- М 491202, кл, Н 03 К 5/02,щения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 05,10.73,что, с целью упрощения устройства и 2. Рябинин Ю. А, Стробоскопическоеповышения быстродействия за счет умень- И осциллографирование. М "Сов. радио"шения длительности фронтов сформирован, с. 64-68 (прототип)746888 .О ель В, ШЯ. Бирч Состав ури едактор Н. Ахм ех а о комитета СССРоткрытийшская наб д, 4/5иал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная аз 3973/51 Тираж 995 ЦНИИПИ Государственног по делам изобретениЯ и 113035, Москва, Ж, Рау рректор Е, Писное