Стробоскопический преобразователь однократных импульсных сигналов с электрической регулировкой шага считывания

) Заявител Московский институт электронной техни(5 Й) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ С ЭЛЕКТРИЧ"СКОЙ РЕШАГА СЧИТЫВАНИЯ ОКРАТНЫ ИРОВКОЙ ти циф им-. ое 1 Осиги а ь то то р я 11, Йедос стройства явая способатками зтоэкие разре табильност я яются н ость и Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в стробоскопических измерителях мгновенных значений электр ческих сигналов и осциллографах.Наиболее близким по технической сущности является стробоскопицеский преобразователь однократных импульсных сигналов с электрической регу-лировкой шага считывания, содер жащий линию передачи импульсных налов, вход которой соединен с шиной исследуемого сигнала, а отводы - с сигнальными входами смесителей, управляющие входы которых подключены к выходам генераторов строб- импульсов, входами связанных с выходами пороговых блоков, входы корых соединены с выходом генерара линейно нарастающего напряжеЦель изобретения - повышение решающей способности и стабильносЭта цель достигается тем, цтостробоскопический .преобразователоднократных импульсных сигналов сэлектрической регулировкой шага стывания, содержащий линию передачипульсных сигналов, вход которой сдинен с шиной исследуемого сигнаа отводы - с сигнальными входамисмесителей, снабжен генераторомпульсов тактовой частоты и сдвиговым регистром с блоком задержки нпериод тактовой частоты и формирвателем одиночных стробимпульсовкаждом разряде, причем вход первого разряда сдвигового регистра поключен к выходу генератора импулсов тактовой частоты, а выходы фмирователей одиночных стробимпульсов каждого разряда - к выходамразрядов и последовательно, начинс первого разряда - к управляющим3 93816входам смесителей, сигнальные входы которых евязаны с отводами линиипередачи в той же последовательности, начиная с отвода, ближайщегок входу линии передачи импульсных сигналов.Каждый разряд сдвигового регистра снабжен блоком задержки, выполненным на входном и оконечном нормально открытых полевых транзисторах сзатвором Шоттки с нелинейными нагрузками в виде нормально открытых полевых транзисторов с затвором Шоттки,содержащем входной и промежуточныйразделительные конденсаторы, и формироввтелем одиночных стробимпульсов,выполненным на двух нормально открытых полевых транзисторах с затвором Шоттки с общей нелинейной нагрузкой в виде нормально открытого полевого транзистора с затвором Шоттки, содержащем разделительный конденсатор, резистор смещения и ключевой диод причем в блоке задержки первый вывод входного разделительного конденсатора соединен с входом разряда, а второй вывод с затвором входного транзистора, исток которого подключен к истоку выходного транзистора и шине напряжения питания, сток через нелинейную нагрузку - к общей шине и через промежуточный разделительный конденсатор - к затвору выходного транзистора, сток которого связан через нелинейную нагрузку35 с общей шиной и непосредственно -с управляющим выходом разряда, а в формирователе одиночных стробимпульсов первый вывод разделительного конденсатора соединен с входом разряда, а второй вывод - с затвором первого транзистора, исток которого подключен к истоку второго транзистора и общей шине, а сток через нелинейную нагоузку - к шине напояжения пи 45 тания и непосредственно - к выходу разояда и стоку второго транзистора, затвор которого связан с резистором смещения и катодом ключевого диода, анод которого соединен с управляющим50 выходом разряда, причем вход каждого разряда, начиная с второго. подключен к упоавляюшему выходу поецыдущего оазояда.На фиг. 1 поедставлена стоуктурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 " принципиальная схема разряда сдвигового регистра. О фУстройство (фиг. 1) состоит из генератора 1 импульсов тактовой частоты, сдвигового регистра 2, смесителей 3 и линии 4 передачи импульсных сигналов, время распространения сигнала между соседними отводами которой, устанавливаемое расстоянием между отводами, равно периоду тактовой частоты. Разряд сдвигового регистра фиг, 2) состоит иэ блока 5 задержки,включающего входной и оконечный нормально открытые полевые транзисторы 6 и 7 с затвором Шоттки, нелинейные нагрузки в видв нормально открытых полевых транзисторов 8 и 9 с затвором Шоттки, входной и промежуточный разделительные конденсатоты 10 и 11 и формирователя 12 одиночных стробимпульсов, включающего первый и второй нормально открытые полевые транзисторы 13 и 14 с затвором Шоттки, нелинейную нагрузку в виде нормально открытого полевого транзистора 15 с затвором Шоттки, разделительный конденсатор 16, резистор 17 смещения и ключевой диод 18.Устройство работает следующим об- разом.В исходном состоянии на разрядных выходах сдвигового регистра 2 установлены уровни, соответствующие логическому "О, В первый разряд сдвигового регистра 2 записана логическая "1", сдвиг которой в последующие разряды после начатой работы осуществляется с тактовой частотой Р импульсами генератора 1. Одновременно с этой же частотой, но с вре-. менным сдвигом 61, происходит поразрядное считывание информации на разрядных выходах сдвигового регистра 2. Таким образом, с каждого разрядного выхода в течении времени Ьс науправляющие входы смесителей 3 поступают логические уровни, соответствующие логической "1". Разность уровней логического "0".и логической "1"составляет амплитуду стробимпульса,а время й - длительность стробимпульса. Шаг считывания определяетсяразностью времени Тзадерж 1ки между стробимпульсами на соседних разрядных выходах сдвигового регистра 2 и времени Т задержки распространения исследуемогр сигнала влинии 4 передачи импульсных сигналов между соседними отводами,93816 Разряд сдвигового регистра работает следующим обоазом.Тоанзистооы 6 и 7 блока 5 задеожки, включенные по схеме с "плавающим эатвооом" в исходном состоя 5нии откоыты,Пои поступлении на оазделительные конденсатооы 10 и 11 пеовых положительных перепадов напояжения пеоеходы Шоттки, обоазованные затвооами Отоанзистооов 6 и 7 смещаются в пря"мом направлении и пропускают ток, заряжающий разделительные конденсаторы 10 и 11,При этом логическое состояние 15транзисторов 6 и 7 не изменяется.Отрицательные перепады напряжения, поступающие на резделительные конденсаторы 10 и 11, запирают транзисторы6 и 7 и изменяют их логическое состо ояние, Повторные положительйые перепадь 1 напряжения также изменяют логическое состояние этих транзисторов,Блок 5 осуществляет задержку импуль,сов на период тактовой частоты. В ис ходном состоянии транзистор 13 Форми-.рователя 12 одиночных стробимпульсов открыт, а транзистор 14 закрыт.При поступлении первого отрицательного Фронта на затвор транзистора 13он запярается и на разрядном выходеформируется положительный Фронт стробимпульсов, При поступлении первогоположительного фронта на анод ключе"вого диода 18 транзистор 14 открывается и на разрядном выходе формируется срез стробимпульса, при этомпроисходит заряд емкости затвор-канал транзистора 14 через открытыйдиод 18, вследствие чего транзистор 4 д14 остается открытым и запрещает формирование на разрядном выходе повторных стробимпульсов. Время разряда ем"кости затвор-канал транзистора 14 через резистор 17 больше длительностистробимпульса.Предлагаемое устройство позвбляет повысить разрешающую способностьи стабильность работы. Разрешающаяспособность устройства с транзисторными смесителями и регистром, выполненным на основе арсенид-галлиевойтехнологии, составляет около 100 пс(максимальная тактовая частота работы регистра достигает 5 Гц, а.дли 55тельность стробимпульсов - порядка40-50 пс).Устройство позволяет повысить точность регулировки вага считывания,0 6так как тактовая частота, изменениемкоторой осуществляется регулировка,может быть задана с высокой точностью внешним генератором и не зависитот дрейфа электрических параметровпреобразователя. Формула изобретения 1,Стробоскопический преобразователь однократных импульсных сигналов с электрической регулировкой шага счи тывания, содержащий линию передачи импульсных сигналов, вход которой соеди" нен с шиной исследуемого сигнала, а отводы - с сигнальными входами смесителей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности и стабильности работы, он снабжен генератором импульсов тактовой частоты и сдвиговым регистром с блоком задержки на период тактовой частоты и Формирователем одиночных стробимпульсов в каждом разряде, причем вход первого разряда сдвигового регистра подключен к выходу генератора импульсов тактовой частоты, а выходы формирователей оди,ночных стробимпульсов каждого разряда - к выходам разрядов и последова,тель,о, начиная с первого разряда,- к управляющим входам смесителей, сигнальные входы которых связаны с отводами линии передачи в той же последовательности, начиная с отвода, ближайшего к входу линии передачи импульсных сигналов.2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что каждый разряд сдвигового регистра снабжен блоком задержки, выполненным на входном и оконечном нормально открытых полевых транзисторах с затвором Шоттки с нелинейными нагрузками в виде нормально открытых полевых транзисторов с затвором Шоттки, содержащем входной и промежуточный разделительные конденсаторы, и формирователем одиночных стробимпульсов, выполненным на двух нормально открытых полевых транзисторах с затвором Шоттки с общей нелинейной нагрузкой в виде нормально открытого полевого транзистора с затвором Шоттки, содержащем разделительный конденсатор, резистор смещения и ключевой диод, причем в блоке задержки первый вы" вод входного разделительного конден9381 ИИПИ Заказ 4452/6/ираж 17 Подписное сатора соединен с входом разряда,авторой вывод - с затвором входноготранзистора, исток которого подключен к истоку выходного транзистора ишине напряжения питания, сток через нелинейную нагрузку - к общей шине и через промежуточный разделительный конденсатор - к затвору выход.ного транзистора, сток которого связан через нелинейную нагрузку с общей шиной и непосредственно - с управляющим выходом разряда, а в формирователе одиночных стробимпульсовпервый вывод разделительного конденсатора соединен с входом разряда, а 15второй вывод - с затвором первоготранзистора, исток которого подключенк истоку второго транзистора и общей 60 8шине, а сток через нелинейную наг 1рузку - к шине напряжения питания инепооредственно - к выходу разрядаи стоку второго транзистора, затворкоторого связан с резистором смещения и катодом ключевого диода,анод которого соединен с управляющимвыходом разряда, причем вход каждогоразряда, начиная с второго, подключенк управляющему выходу предыдущегоразряда.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Денисов А. ф , Найденов А.И.Дискретный способ преобразования спектра однократных сигналоц.-нРадиоэлектроника". Каунас, 1966, с. 128-138