Формирователь управляющего напряжения, например, для устройств временной автоматической регулировки усиления

Союз СоветскихСоциалистическихРеслублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ФОРМИРОВАГЕЛЬ УПРАВЛЯОШЕГО НАПРЯЖЕНИЯНАПРИМЕР ДЛЯ УСТРОЙСТВ ВРЕМЕННОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯИзобретение относится к радиотехнике в частности к устройствам управления, и может быть использовано в .радиолокационном приемнике.Известен формирователь напряжения, содержащий последовательно соединенные5 формир ователь прямоугольного напряжения, формирователь экспоненциального напряжения,. интегрирующую цепь и сумматор, один вход которого соединен с вы 10 ходом интегрирующей цепи, а другой вход соединен с выходом формирователя прямоугольного напряжения. В нем в результате сложения прямоугольного напряжения, имеющего длительность временного разно15 са утверждающего и совпадающего с зондирующим импульсом синхроимпульсов, и напряжения экспонеициальной формы на выходе сумматора образуется напряже-ние, имеющее постоянную амплитуду только в зоне подавления зондирующего импульса и регулирующую амплитуду и дли тельность экспоненцпальной части напря жения в зоне отраженных эхо-сигналов 13Однако данное устройство формирует управляющее напряжение в зоне отраженных эхо-сигналов тольк.о экспоненциальной формы.Наиболее близким к изобретению является формирователь управляющего напряжения, содержащий источник постоянного напряжения, ключевой каскад, на вход которого подаются запускающие импульсы, согласующий усилитель, конденсатор, одна обкладка которого подключена к выходу ключевого каскада и входу согласующего выходного каскада, а другая обкладка подключена к общей шине, шунтирующей транзистор, который подключен паралельно конденсатору, первый переменный резистор, один вывод которого подключен к источнику постоянного напряжения, а другой подключен к обшей шине, средний вывод первого переменного резистора подключен к управляющему электроду шунтирующего транзистора, второй переменный резистор, один вывод которого подключен к выходу согласующего выходного каскада, з Яа другой подключен к обшей шине, средний вывод второго переменного резистора соединен с выходом устройства, источник постоянного напряжения соединен сдругими входами ключевого каскада и согласующего усилителя 2.В этом устройстве ключевой каскадпод действием входного запускающего импульса проводит ток источника постоянного напряжениякоторым заряжается конденсатор. Заряд конденсатора происходит втечение длительности запускающего импульса до определенной величины и синхронно с ним. После окончания действиязапускающего импульса конденсатор начинает разряжаться через шунтирующийтранзистор. При определенной величиненапряжения заряда конденсатора под дей-ствием цапряжения, поданного ца управляюшиц электрод шунтирующего транзистора и произвольно устанавливаемом спомощью первого переменного резистора,Форма регулирующего напряжения на выходе устройства может иметь вид экспонецтл-ых степеней, а также линейныйвид,Недостатком данного устройства является ограниченный диапазон вырабатываемых видов форм регулирующего напрякения, так как закон распределения мощности очражецных эхо-сигналов от местных предметов и метеообразований может соответствовать не только экспонендиальцым и линейным функциям распределеция.Цель изобретения - расширение диапазона регулирования параметров выходного напряжения.Поставленная цель достигается тем,что в формирователь управляющего напряжения, например, для устройств временной автоматической регулировки усиления, содержащий ключ, вход управления которого соединен с входной шиной,накопительный конденсатор, подключенный через ключ к источнику постоянногонапряжения, транзистор, коллектор и эмиттер которого соединены с обкладкамиконденсатора, а база .подключена к среднему выводу первого переменного резистора, включенного между выходом источника постоянного напряжения и общей шиной, второй переменный резистор, подключенный через согласующий усилительк выходу ключа, причем средний выводвторого переменного резистора соединенс выходной шиной, введены включенныепоследовательно между выходом согласую-.щего усилителя и базой транзистора кор 79740ректор формы сигнала, элемент И. и дифферендирующий, элемент,На чертеже изображен предлагаемыйформ ир ователь.Устройство содержит источник 1 постоян-,ного напряжения, ключ 2, согласующийусилитель 3, накопительный конденсатор4, транзистор 5, первый и второй переменные резисторы 6 и 7, корректор 8-О формы сигнала, элемент НЕ 9, дифференцирующий элемент 10. 15 О 25 ЗО 35 40 45 50 55 Устройство работает следующим обра зомм.При подаче на его вход запускающего импульса ключ 2 отпирается и через него происходит заряд конденсатора 4 от источника 1 постоянного напряжения в течение длительности запускающего импульса, например 1-5 мкс, до определенной величины. После окончания действия запускающего импульса ключ 2 закрывается и начинается разряд конденсатора 4 через транзистор 5. Без учета воздействия управляющего сигнала с выхода дифферендирукйцего элемента 10 разряд конденсатора 4 через транзистор 5 будет происходить за время, определяемое внутренним сопротивлением транзистора 5. Величина внутреннего сопротивления транзистора 5 изменяется в зависимости от величины напряжения база-эмиттер, которое задается выходным напряжением первого переменного резистора 6. Таким образом, с помощью первого переменного резистора 6 устанавливается необходимое время разряда конденсатора 4, определяемое величиной внутреннего сопротивления транзистора 5 и емкостью конденсатора 4, а следовательно устанавливается и длительность воздействия регулирующего напряжения устройства на коэффициент усиления радиолокационного приемника,Теперь рассмотрим работу устройства с учетом воздействия управляющего напряжения с выхода дифференцирующего элемента 10, посредством которого формируются дополнительные виды выходного регулирующего напряжения.Напрякение разряда конденсатора 4 приложено к входу согласующего усилителя 3 и, следовательно, имеется на его выходе, Это напряжение через корректор 8, представляющий собой, например, регулируемый резистивный делитель напряжения, подается на вход элемента НЕ 9, представляющего собой, например, линейный усилительный каскад на транзисторе, Усиленный или ослабленный, ицвертировацПри меньш 1 гх ал 1 плитудньгх положител-НОГО И ОТ 1 ИЦат 811 ЬИОГО И 1,1 пульсОВ Прсдифференцированного сигн:ла, устанав гп =ваемьгх ручкой регулировки 1-Орректо 1 а 8.плоская вершин,.-: 1 сто,: .,:;Ого и.",; .:нЯ 11 а ВЬЫ.ОПО, ,Д 1;а крутизна спадюи 18 ГО , ч.".СТ:. 1 И, . .,шего напряжения ул 1 ень наэ - в :, форл ный на 180 сигнал с выхода элемента НЕ 9 подается на вход дифференцирующего элемента 10, представляющего собой, например, дифференцирующую 1 С цепочку, в которой происходит преобразование на=- пряжения разряда конденсатора 4 по дифференциальному закону, Это преобразование заключается в том, что начальная и последующая стадии разряда конденсатора 4 преобразуются в два разнополярных им= 18 пульса с крутизной фронта нарастания и спадания, пропорциональных постоянной времени разрядной цепи конденсатора 4.Эти импульсы используются для дифференциального, т. е, раздельного управления. 15 разрядом конденсатора 4 посредством транзистора 5.Наблюдаются две стадии работы устройства: при ослабденном и усиленном управдяющем для транзистора 5 напряжении с выхода элемента НЕ 9. При определенном положении ручки регулиров= ки корректора 8 формы ослабленньгй сигнал с выхода элемента НЕ 9 не дает отклика на выходе дифференциру 1 ощего элемента 10. Управляющее напряжение с выхода дифференцирующего элемента 10 отсутствует.При усиленном же с вьжода элемента НЕ 9 сигнале на выходе дифференциру 1 О- - . щего эдемента 10 появляется откдик, представляющий собой два разнополярньк импульса, Первым положительным импуль. сом продиффзренцированного сигнала трап= зистор 5 запирается и время его запира ния пропорционадьно длительности этого положительного импульса, которая прс- порцИональна амплитуде выходного сигнала с элемента НЕ 9, В течение време:- ни, когда транзистор 5 заперт, конденсатор 4 разряжается с очень большой постоянной времени, определяемой обратным сопротивлением запертого транзис= тора 5 и большим входным сопротивлением согласуюшего усилитедя 3, Напряжение на конденсаторе 4 практически не изменяется и на выходе устройства формируется напряжение плоской части прямьугольной или трапециевидной формы регулирующего напряжения, При повороте руч:-, ки регулировки корректора 8 в сторону, дающую уменьшение сигнала с выхода элемента НЕ 9, амплитуда и длительность положительного импульса с выхо= да дифференциального элемента 10 буз дет уменьшаться, а следовательно, будет. уменьшаться и время запирапия гран= зистора 5, и при определенном сигнале с выхода элемента НЕ 9 транзистор 5 не запирает-и П;,О,". - :; . 1:.а:;а разряжаться через него с 1 аз.;э и,"су око 11 чания действия на 11 л 1 оч 2 зв: - 81 а 18 шего импульса,Вторьгм Отрпцагелы 1 ьп Пл.п;,;лсо:.,:дифференцироза 1 шого сиГнала рапзистор5 включается в состочние проводимости.Величина напря:".;.ения отрицательного импульса добавляется к отрицательному напряжению, установленному первым переменныл 4 резистором 6, т. е. Их воздействие суммируется. При росте по переднему фронту амплитуды отрицательногоимпульса продифферецированного сигналарастет суммарное Отрицательное отпира 1 ощее напряжение база-эмиттер и транзистор 5 быстрее открывается, ток разрядаконденсатора 4 резко увеличивается, фор-.мируя экспонент 5 11 Ой степени, Приуменьшении по заднему Фронту амплитуды1с трицательн ого импульса проди,.,181 энцир Опаннот О сигна 11 а сул 1 л 1 арное ОтрьцательноеОтпираюаее напряжение база-эмиттер тра 1.:эистора 5 уменьшается, возврашаясь к. .п 1 яжепию, .задагп 1 ому первым переменньгм резистором 6 Ток разряда кондэн=сатора 4 эал 1 едл 11 ется, формируя экспс"ненту более 11 изкой степени,Возвращение суммарного отрицателы 1 оГо отпирающего напряжения база=эл 1 иттертранзистора 5 к напряжени 1 О,. заданно упервьъ 1 переменныл 1 резистором 6, рэ:,определяет время Окончательного разряда конденсатора 4 поэтому при любойфСРЛГ 8 ЗЫРаоатып 8. 1 О. О Р 8 ГУЛ 11 РуЮШ 8 ГОнапряжения его длительность окончател.но определяется только напряжениел: п 81вого переменного резистора 6,Таким Образо.1, при л 1 аксил 1 аль:,1-,:л 17сигнал 8 на вьо Оде 8118 л 18 нта Н 1:., 9 э а .даваемого ручкой регулировки корректора8, па вькоде устройства формируется поч=т и прямоуг Ольн Оэ регулГр 1 ОИ 188 нащз я л 18-пи 8, так как при л 1 яксил 13 г"нол 1 полоухительном импульсом продифференцированного сигнала форл 1 ирсется плоская вэрп 1 и.на регулирующего папряженич максималь НОИ ДЛИТ 8 ЛЬНОСТИ, а ВТОР -,Р МаЗсОИЛЯХЫ 1 м"Отрицательным имГульсом производитсяускоренпьп 1 разряд конденсатсра 4, 879740таким образом, выходной сигнал устрой,ства трапециевидной формы.дальнейшее уменьшение амплитуд положительного и отрицательного импульсовпродифференцированного сигнала приводитк тому, что транзистор 5 под действиемположительного импульса почти не запирается и разряд конденсатора 4, сначалаускоренный под действием небольшого оэрицательного импульса, формирует экспоненту четвертой или выше степени, а затем, замедленный из-за окончания действия отрицательного импульса формирует экспоненту третьей или ниже степе. ни. Тем самым формируется регулирующее напряжение, содержащее в себе поочередное действие зкспонент с различными степенями.При минимальном сигнале с выходаэлемента НГ 9 импульсы на выходедийерецйирующего элемента 10 отсутствуют и устройство формирует выходныесигналы ацадогично данному изобретению,Предлагаемое устройство имеет широкийдиапазон вырабатываемых видов регулирующего напряжения,Устройство позволяет в радиолокационном приемнике повысить точность отслеживания реального закона распределениямощности отраженных эхо-сигналов подадьности в условиях гористой местности иди при наличии различных комбинацийметеообразоваций, что в конечном итогеприводит к снижению уровня ложных тревог и умецьшецио потерь информации,Формула изобретенияФормирователь управляющего напряжения, например, дпя устройств временнойавтоматической регулировки усиления, содержащий ключ, вход управления которогосоединен со входной шиной, накопительный конденсатор, подключенный черезключ к источнику постоянного напряже 10 ния, транзистор, коллектор и эмиттер которого соединены с обкладками конденсатора, а база подключена к среднему выводу первого переменного резистора, включенного между выходом источника посто 15 янцого напряжения и общей шиной второйпеременный резистор, подключенный черезчсогласующии усилитель к выходу ключа,причем средний вывод второго переменного резистора соединен с выходной ши 20 цой о т л и ч а ю щ и Й с я тем чтос целью расширения диапозона регулирование параметров выходного напряженияв него введены включенные последовательно между выходом согласующего усили 2 тедя и базой транзистора корректор фор мы сигнала, эдемент НЕ и дифференцирующий элемент,Источники информации,Э 0 принятые во внимание при экспертизес1, Авторское свидетельство СССР Мо 503347, кл. Н 03 Я 3/20, 28,09,73,2. Патент Япония Ко 53 11199,кл. 96/7/(22 19,04.78 (прототип)Заказ 9739/27 Тираж 991 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушскак наб., д. 4/8 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4