Усилитель считывания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)м. Кл,. 6 11 С 7/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель с,(54) УСИЛИТЕЛЬ СЧИТЫВАНИЯ Изобретение относится к области ,запоминающих устройств.Известен усилитель считывания, содержащий многокаскадный усилитель с гальваническими межкаскадными связя" ми, амплитудный селектор, формирователь выходного сигнала, конденсатор 11 .Недостатком этого усилителя является низкаяпомехоустойчивость.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является усилитель считывания, содержащий последовательно соединенные транзисторные дифференциальные усилители с 15 непосредственными межкаскадными связями, последовательно соединенные .амплитудный селектор и формирователь выходного сигнала, управляющую шину и шины питания 121.20 Недостатками этого усилителя считывания являются зависимость порога срабатывания усилителя от амплитуды и полярности входных импульсов помех, что снижает его функциональную надежность и помехоустойчивость, высокая чувствительность к неидентичности параметров элементов, так как для обеспечения рабочего режима уси- ЗО лителя необходимо выполнение жестких требований к иДентичности номиналов резисторов и вольтамперных характеристик транзисторов дифференциальных усилителей с непосредственными межкаскадными связями.Целью изобретения является повышение надежности и помехоустойчивости усилителя считывания, снижениечувствительности к неидентичности параметров элементов усилителя считывания,Поставленная цель достигается тем,что предлагаемый усилитель считывания содер:хит дополнительный транзисторный усилитель и элемент обратнойсвязи, причем первый вход дополнительного усилитеЛя подключен к выходу одного из дифференциальных усилителей, второй вход - к управляющейшине, третий и четвертый входы - кшинам питанияпервый выход дополнительного транзисторного усилителя -соединен со входом амплитудного селектора, второй выход через элементобратной связи - с одним из входовпервого дифференциального усилителя;при этом базы транзисторов дополнительного усилителя подключены соответственно к первому и второму входам дополнительного усилителя, кол лекторы - ктретьему входу, а эмиттеры - к первому выходу и через последовательно соединенные резисторы - к четвертому входу, общая точка соединения резисторов подключенако второму выходу дополнительного усь;литедя. Первый дифференциальный усылитель целесообразно выполнить так,чтобы он содержал диоды, вклйченныевстречно-параллельно между коллекторами транзисторов первого дифферен- Оциального усилителя, базы которых через резисторы соединены соответственно со входами первого дифференциального усилителя."На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого усилителя считывания.Усилитель считывания содержит тридифференциальных транзисторных усилителя 1-3 с непосредственными меж- щОкаскадными связями, источник постоянных отношений тока 4, дополнительныйтранзисторный усилитель 5,амплитудный селектор б, конденсатор 7, формирователь выходного сигнала 8.Первый усилитель 1 выполнен натранзисторах 9 и 10 с резисторами11-13 в цепях коллекторов, подключеннымик положительной шине 14 питания, и базовыми резисторами 15,16 соответственно, подключенными к 3 Ошине нулевого потенциала 17. К базам транзисторов 9 и 10 подключенырезисторы 18 и 19 соответственно,другие выводы которых подключены ксоответствующим входным шинам 20 и 3521, являющимся входами усилителя 1.Между коллекторами транзисторов 9и 10 включены встречно-параллельноцва диода 22, 23,Второй усилитель 2 представляетсобой эмиттерный повторитель, подключенный к шине 14,.отрицательнойшине питания 24 и к коллекторамтранзисторов 9, 10 усилителя 1.Третий усилитель 3 подключен кусилителю 2, шине 14 и шине 24.Дополнительный усилитель 5 содержит два транзистора 25 и 26, коллекторы которых подключены к шине14, эмиттеры соединены и через,цвапоследовательно соединенных резисто Ора 27 и 28 подключены к шине 24. Об"щая точка соединения резисторов 27и 28 через элемент обратной связи,например резистор 29, соединена с базой транзистора 9. Базы транзисторов 25 и 26 подключены соответственно к первому и второму 30 входам,усилителя 1.Амплитудный селектбр б содержиттранзистор 31, коллектор которогоподключен к общей точке соединениярезистора 27 и эмиттеров транзисто ров 25 и 26, а эмиттер через резистор 32 - к шине 24 и через резистор33 - к базе транзистора 34 амплитудного селектора б. Между коллектором и эмиттером транзистора 31 включенпереходной конденсатор 7. База транзистора 31 через резистор 35 соединена с шиной 14 и непосредственно - сбазой и коллектором транзистора 36,эмиттер которого подключен к: коллектору и базе транзистора 37. Эмиттер тран.зистора 37 через резистор 38 соединен с шиной 24 и через резистор 39с шиной 17. Эмиттер транзистора 34подключен к шине 17, коллектор транзистора 34 через резистор 40 соединен с шиной 14 и непосредственно - сформирователем выходного сигнала 8,соединенным с выходной шиной 41.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии, при отсутствии входных сигналов, транзисторы 2,3, усилителей 9 и 10 работают в линейном режиме. Величины резисторов 11и 13 в цепях коллекторов транзисто 1 ров 9 и 10 не равны - величина резистора 11 меньше,чем величина резистора 13. При отключенном резисторе 29от базы транзисторов 9 путем выборавеличины резистора 12 производитсявыбор рабочей точки транзисторов 9и 10 усилителя 1 и, соответственно,линейного режима усилителей 2, 3 снепосредственными связями, т.е. производится симметрирование плеч дифференциальных усилителей по постоянному току, устранение исходного раэбаланса, вызванного неидентичностьюпараметров транзисторов 9 и 10, резисторов 15 и 16 и элементов в плечах усилителей 2, 3, после чего резистор 29 подключается к базе транзисторов 9. Это позволяет снизитьтребования к идентичности параметрбвэлементов усилителя считывания. Засчет того, что величина резистора 11меньше величины резистора 13, возможно устранение разбаланса обеих по-.лярностей,Транзистор 26 дополнительного усилителя 5 закрыт за счет положительного смещения, подаваемого на его эмиттер с выхода усилителя 2 через переход база-эмиттер транзистора 25, работающего в линейном режиме. Режим работы дополнительного усилителя, определяемый величиной потенциала, поступившего на базу транзистора 25, и токоэадающими резисторами 27 и 28, выбран таким образом, что общая точка соединения резисторов 27 и 28 имеет исходный "нулевой" потен-. циал при отрегулированном (выбором величины резистора 12) режиме усилителей 1-3. При нарушении симметрии (например, в диапазоне температур, уход параметров элементов во времени и т.д.) плеч усилителей статический режим и динамические параметры усилителей 1-3,а также потенциал эмиттеров транзисторов 25 и 26 дополйительного усилителя 5 стабилиэруется за счет отрицательной обратнойсвязи из "нулевой" точки дополнитель-,.ного усилителя через резистор 29 набазу входного транзистора 9, повышая тем самым устойчивость работы инадежность усилителя считывания. Влиянке обратной связи на базу транзистора 10 незначительно, так как оно ослабляется резисторами 18, 19, подключенными к входным шинам 20, 21,которые соединяются с разрядной обмоткой накопителя (на чертеже не показан).Транзистор 34 амплитудного селектора 6 закрыт за счет того, чтоего эмиттер соединен с шиной 17, ана его базу подается напряжение смещения, недостаточное для отпирания. Ве-личина этого напряжения смещения определяется величиной потенциала в общей точке соединения резисторов 38,39 и эмиттера транзистора 37 и регулируется путем изменения величины резистора, например резистора 38, обеспечивая тем самым регулировку порогасрабатывания усилителя считывания.Транзисторы 36 и 37 в диодном включении и переход база-эмиттер транзистора 31 соединены с переходом база-эмиттер транзистора 34 через ограничительный резистор 33 таким образом, чтообеспечивается температурная зависи- ЗОмость исходного смещения транзистора34, эквивалентная температурной зависимости его напряжения смещения. Дляповышения идентичности этой зависимости целесообразно применить одно- З 5типные транзисторы 31,34,36,37,всеили попарно, например,31 и 36,34 и 37.Переход коллектор-эмиттер транзистора 31 и конденсатор 7 исключает влияние статического режима дифференциальных каскадов 1, 2, 3 на исходноесмещение транзистора 34, а, следовательно, и на порог срабатывания усилителя считывания.На входные шины 20 и 21 поступают полезные сигналы в режиме считывания информации и двухполярная помеха в режиме записи информации. Амплитуда помехи на несколько порядков больше амплитуды полезного сигнала,50 Поступающие на шины 20 и 21 усилителя считывания полезные сигналы и помехи усиливаются усилителями 1-3, через переход база-эмиттер транзис тора 25 поступают на коллектор транзистора 31 и через конденсатор 7 и резистор 33 - на базу транзистора 34. Диоды 22,23 исключают режим насыщения транзисторов 9 и 10 при по- Щступлении на них импульса помехи с амплитудой, значительно превышакицей амплитуду полезного сигнала, повышая ,помехоустойчивость усилителя считы,вания. 65 На базу транзистора 34 полезный сигнал поступает относительно исходного, регулируемого, например резистором 38, напряжения смещения; если сумма амплитуды усиленного сигнала и напряжения смещения превышает напряжение отпирания транзистора 34, он отпирается и на его коллекторе появляется импульс отрицательной по" лярности, который поступает на форми" рователь выходного сигнала 8, а оттуда - на выходную шину 41.В режиме записи информации в накопитель памяти на вход 30 т.е. на базу транзистора 26, подается импульс запрета положительной полярности, во времени совпадающий с помехой в режиме записи и имеющий амплитуду, достаточную,для компенсации усиленной амплитуды импульса помехи отрицательмфной полярности. Импульс запрета че" рез перехОд база-эмиттер транзистора 26 поступает в общую точку соединения эмиттеров транзисторов 25, 26 и конденсатора 7, где он складывается с помехой положительной или отрицательной полярности, в результате чего через конденсатор 7 в режиме записи инФормации запрещается прохождение импульсов помех отрицательной полярнос" ти и обеспечивается прохождение импульсов только положительной полярности, При этом повышается помехоустойчивость усилителя считывания, так как независимо от полярности помехи разряд конденсатора 7 происходит через низкое сопротивление открытого тран-. зистора 31 и переходные процессы конденсатора 7 не влияют на исходное напряжение,смещениятранзистора 34, а следовательно, и на порог срабатывания усилителя считывания.Формула изобретения1. Усилитель считывания, содержащий последовательно соединенные дифференциальные усилители с непосредственными межкаскадными связями, последовательно соединенные амплитудный селектор и формирователь выходного сигнала, управляющую шину и шины питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности усилителя, он содержит элемент обратной связи и дополнительный транзисторный усилитель, первый вход которого подключен к выходу одного из дифференциальйых Усилителей, второй вход - к управляющей шине, третий и четвертый входык шинам питания, первый выход дополнительного транзисторного усилителя соединен со входом амплитудного селектора, второй выход через элемент обратной связи - с одним из входов первого дифференциального усилителя.748505 Составитель В. Рудаковдактор Н. Каменская Техред А.Куликовская Корректор Е. Папп акаэ 4247 40 ЦНИИПИ Госу по делам 113035, Москва фиТираж 662арственного комитетизобретений и открыЖ, Раушская наб Подписи СССРий д4 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 2. Усилитель по и. 1, о т л и ч, ю щ и и с .я .тем, что базы транзисторов дополнительного усилителя подключены соответственно к первому и второму входам дополнительного усилителя, коллекторы - к третьему входу, а вмиттеры - к первому выходу и через последовательно соединенные резисторы - к иетвертому входу, общая точка соединения резисторов подключена ко второму выходу дополнительного уси- лителя.3. Усилитель йо пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что первый дифференциальный усилитель содержитдйоды, включенные встречно-параллельно между коллекторамн транэистороьпервого дифференциального усилителя,базы которых через резисторы соединены соответственно со входами первогодифференциального усилителя. Источники информациипринятые.во внимание при экспертизе1, Патент США Я 3461318,кл. 307-235, 1969.2.,Е)е 1 сго йесВпооуу, М 5, 1967