Радиочастотный логический элемент

 

Изобретение может быть использовано в качестве логического и запоминающего элемента. Цель изобретения - расширение функциональных возможнос - тей устройства. Логический элемент состоит из транзистора 1, источника 8 питания, линии 3 задержки, фазовращателя 18 и конденсаторов 2, 17 и 16. Использование предлагаемого устройства позволяет реализовать логическую функцию отрицания НЕ триг- . гером со счетным .запуском. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (5g 4 Н 03 К 19 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4117488/24-21 (22) 15,09,86"(46) 15.08.88. Бюл. !!» 30 (71) Винницкий политехнический институт . (72) Н.А ..Филинюк (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 963132, кл. Н 03 К 19/20, 1976.

Авторское свидетельство СССР !! 1211874, кл. Н 03 К 19/20, !984.

{54) РАДИОЧАСТОТНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение может быть использовано в качестве логического и запоминающего элемента. Цель изобретениярасширение функциональных воэможнос"тей устройства. Логический элемент состоит из транзистора I источника

8 питания, линии 3 задержки, фаэо вращателя !8 и конденсаторов 2, 17 и !6. Использование предлагаемого устройства позволяет реализовать логическую функцию отрицания НЕ триггером со счетным .запуском. 3 ил.

1417185

Изобретение относится к элементам логики с радиочастотным представле.нием сигналов и может быть использовано в качестве логического и запоминающего элемента.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения реализации триггерной функции.

На фиг.l изображена схема радиочастотного логического элемента; на фиг.2 — пространственно-временная диаграмма работы элемента в режиме реализации логической функции НЕ; на фиг.3 — пространственно-временная диаграмма работы элемента в режиме реализации триггерной функции.

Радиочастотный логический элемент (фиг.l) содержит транзистор 1, коллектор которого через конденсатор 2 и линию 3 передачи соединен с входной шиной 4, а управляющая шина 5 подключена к эмиттеру. Выходная шина

6 соединена с линией 3 передачи, а база транзистора 1 — с общей шиной 7. .Источник 8 питания обеспечивает рабочую точку транзистора по постоянному г. току в активной области и состоит из шин 9 источника питания, резисторов

10 и 11, конденсаторов 12 и 13 и отрезков 14 и 15 линии передачи длиной

3 /4, где Я -длина волны выходного. сигнала от источника напряжения высокой частоты. Между коллектором транзистора 1 и общей шиной 7 включен конденсатор 16. Выходная шина 6 через конденсатор 17 и фазосдвигающую цепь

18, которые соединены последовательно, соединена с эмиттером .транзистора 1.

На пространственно-временных диаграммах (фиг.2 и 3) U, U, и, U — напряжения соответственно на входной шине 4 и шинах 5 и 6; t — время протекания процесса; f. — рабочая частота в режиме логического элемента; рабочая частота логического элемента в режиме триггера; Х вЂ” ось линейных координат.

Устройство работает следующим образом.

Если на управляющую шину 5 поступает сигнал U той же частоты, что и напряжение U на шину 4 от источника высокой частоты, и с фазой, отстающей от фазы сигнала источника высокой частоты на 1/4 периода, то, как видно на фиг.2, в результате котивная составляющая и изменяется активная), условия резонанса нарушаются, сопротивление контура возрастает и контур не шунтирует выходную цепь

40 (б Ф)

Величина емкости конденсаторов 16 и 17 выбирается достаточно малой, чтобы создать большое сопротивление сигналу с..частотой f . Величина фазо1

45 вого сдвига, создаваемого фазосдвигающей цепью 18, выбирается такой, чтобы на частоте f сигнал, просачивающийся с выходной шины 6 через конденсатор 17 на эмнттер транзисто50 pG 1 не сОвпаДал пО фазе с ВхОДным сигналом U<, поступающим на клемму

5. Выполнение этих требований исключает влияние на частоте f дополни1 тельно введенных конденсаторов 16 и

17 и фазосдвигающей цепи 18.

Таким образом, на частоте f логический элемент реализует логйческую функцию отрицания HE и срабатывает при подаче на вход .сигнала опре10

30 нечности времени пролета носителей тока через область базы носители поступают на коллекторный переход позднее времени t, . Если носители приходят на коллекторный переход раньше времени t» где t< на 1/4 периода больше t,, то результирующее сопротивление коллектор — база складывается из двух составляющих — отрицательного активного сопротивления и индуктивного сопротивления. Отрицательное активное сопротивления обусловлено тем, что носители, тормозясь в поле, создаваемом на коллекторном переходе источником напряжения высокой частоты, отдают ему часть своей кинетической эНергии, а индуктивное сопротивление — тем, что напряжение на переходе коллектор — база опережает ток носителей. Параметры транзистора подбираются таким образом, чтобы индуктивная составляющая сопротивления образовывала с емкостью

С (фиг,l) последовательный контур, настроенный на частоту f„ напряжения источника высокой частоты, а отрицательная активная составляющая компенсировала потери в этом контуре.

Выходная цепь полностью шунтируется образовавшимся контуром (Uq = О) °

При подаче на вход 5 сигнала U другой частоты или фазы проводимость цепи база — коллектор меняет свой характер (исчезает отрицательная ак3 141 деленной фазы и частоты, что увеличивает его помехоустойчивость.

Если на клемму 4 источника высокой частоты поступают электромагнитные колебания U с частотой f2 ъ f то сопротивление конденсаторов 2 и

16 становится малым и нунтирует выходную цепь (U = О) .

При подаче на управляющую шину 5 сигнала той же частоты f, что и напряжения U на шине 4 источника высокой частоты, и с фазой, отстающей от фазы сигнала Uq источника высокой частоты на 1/4 периода, то, как видно на фиг.3, в результате конечности времени пролета носителей через область базы носители поступают на коллекторный переход позднее времени t

Если носители поступают на коллекторный переход раньше времени t, где на 1./4 периода больше, то результирующее сопротивление коллектор — база складывается из двух составляющих — отрицательного активного сопротивления и индуктивного сопротивления, Величина емкости конденсатора 16 подбирается таким образом, чтобы ин-! дуктивная составляющая сопротивления коллектор — база образовывала с емкостью (фиг.1) параллельный контур, настроенный на частоту f< напряжения

U4 источника высокой частоты. Отрицательная активная составляющая компенсирует потери в этом контуре. В результате высокого сопротивления на частоте f2 образованного колебательного контура транзисторная цепь не шунтирует выходную шину 6 и сигнал

U4 источника высокой частоты поступает в выходную шину 6 (U4 U ), к .которой подключается внешняя нагрузка. Часть сигнала Ц через конденса тор 17 и фазосдвигающую цепь .18 пос.тупает на эмиттер транзистора 1 ° Величина фазовоro сдвига, создаваемоro фаэосдвигающей цепью 18, выбирается такой, чтобы поступающий по ней на эмиттер транзистора 1 с выходной шины 6 сигнал обратной связи находился в фазе с входным сигналом U<, поступающим на управляющую шину 5. Это обеспечивает сохранение условий резо:. накса в параллельном колебательном

7185

55 контуре и после прекращения поступления входного сигнала на управляющую шину S. В результате напряжение Uo на выходной шине 6 сохраняется и после прекращения подачи входного сигнала U (фиг.3).

Для подавления сигнала Бь на выходной шине 6.необходимо на управляющую шину 5 подать электромагнитные колебания с частотой Е2 колебаний источника высокой частоты, но с фазой, противоположной фазе сигнала обратной связи, поступающей на эмиттер транзистора 1 по фазосдвигающей цепи 18. Это ведет к компенсации сигнала обратной связи, изменению проводимости цепи база — коллектор транзистора (исчезает отрицательная активная составляющая и изменяется.: индуктивная).. Условия резонанса нарушаются, и конденсаторы 16 и. 2 шунтируют выходную шину 6, что ведет к исчезновению выходного сигнала (Uq=О).

Таким образом, на частоте f< предлагаемый радиочастотный логический элемент обеспечивает реализацию триггерной функции — работает в режиме триггера со счетным запуском.

Ф о р мул а изобретения

Радиочастотный логический элемент, содержащий транзистор, источник питания, линию передачи между входной и выходной нинами, фазовращатель и конденсатор, который включен между общей шиной и коллектором транзистора, база и эмиттер которого соединены соответственно с общей шиной и выходом фазовращателя, а выходы источника питания подключены через четвертьволновые отрезки к коллектору и эмиттеру транзистора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем реализации триггерной функции, введены два дополнительных конденсатора, выходная шина через первый дополнительный конденсатор подключена К входу фазовращателя, второй дополнительный конденсатор включен между коллектором транзистора и выходной ниной, а управляющая шина. подключена к эмиттеру транзистора.

I4 I7I 85

Уу У( ф7ОГ сУ фиг 2

Составитель О.Скворцов

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Редактор Е.Копча

Заказ 4077/56

Тираж 928

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1 .Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4