Формирователь прямоугольных импуль-cob из синусоидального напряжения

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик ()834867 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.08.79 (21) 2811613/18-21 (51) М. Кл.

Н 03 К 5/01 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гееударстеелнмй.кематет

СССР

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 06.00.81 (53) УДК 621.373..5 (088.8) аа делам лзебретенай н еткрмтий

В.В. Кладов и В. Д. Ляленков (72) Авторы изобретения

* (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ИЗ

СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в радиотехнических устройствах, в частности, в технике цифрового синтеза частот, в системах синхронизации радиолокационных устройств, в измерительной технике, в устройствах управления прецизионными станками и др.

Известна схема формирования прямоугольных импульсов из синусоидального напряжения, содержащая дифференциальный усилитель (1).

Недостаток данного устройства — низкое быстроджствие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является формирователь прямоугольных импульсов из синусоидального напряжения, содержащий дифференциальный усилитель и выходной транзистор (2) .

Недостаток известного устройства низкое быстродействие и малая нагрузочная способность.

Цель изобретения — повышение быстродействия и увеличение нагрузочной способности.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь прямоугольных импульсов из синусоидального напряжения, содержащий дифференциальный усилитель и выходной транзистор, введены дополнительный транзистор и составной эмиттерный повторитель, причем база дополнительного транзистора соединена с термостабилизирующим делителем на резисторе и двух последовательно соединенных диодах, коллектор — с шиной питания, а эмиттер дополнительного

1о транзистора соединен с базой выходного транзистора и коллектором транзистора левого плеча дифференциального усилителя, коллектор транзистора правого плеча которого через составной эмиттерный повторитель соединен с коллектором выходного транзистора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Схема состоит из дифференциального усилителя на транзисторах 1 и 2 с токозадающим каскадом на транзисторе 3, обеспечивающим режим генератора тока в эмиттерных цепях дифференциального усилителя, и выходного каскада на транзисторах 4 — 6..

В коллекторную цепь транзистора 1 диф834867

1о !

5 го г5 зо

55 ференциального усилителя включен дополнительный транзистор 7 с термостабилизи. рующим делителем на резисторе 8 и диодах 9 и 10 в цепи базы. Такое включение обеспечивает работу выходного транзистора

6 в ненасыщенном режиме, поскольку падение напряжения на включенных последовательно диодах 9 и 10 составляет приблизительно такую же величину, как и падение напряжения на двух включенных последовательно переходах база — эмиттер транзисторов 7 и 6 при условии выполнения транзисторов и диодов из одного полупроводникового материала, например кремния. С коллекторной нагрузки транзистора 2 напряжение поступает на базу составного эмиттерного повторителя выходного каскада, выполненного на транзисторах 4 и 5. Резистор 12 — токоограничитель.

Схема выходного каскада аналогична схемам выходных каскадов логических ИМС и обеспечивает высокую нагрузочную способность каскада, а также хорошее согласование формирователя по уровням выходных напряжений с уровнями логических

ИМС.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала оба транзистора дифференциального усилителя открыты и находятся на линейных участках своих характеристик. При поступлении на базу транзистора 1 отрицательной полуволны входного синусоидального напряжения он запирается и ток через него прекращается. При этом ток через транзистор 2 возрастает на такую -же величину. 3а счет увеличения этого тока перепад напряжения на резисторе 11 также увеличивается и напряжение на коллекторе транзистора 2 становится близким к нулю (относительно потенциала «земли»). Транзисторы 4 и 5 закрываются. Величина напряжения на коллекторе запертого транзистора 1 определяется делителем на резисторе 8 и диодах 9 и 10 в цепи базы транзистора 7, т. е. практически суммой падений напряжений в прямом направлении на двух диодах 9 и 10 за вычетом падения напряжения на переходе база-эмиттер транзистора. При выполнении транзисторов и диодов из одного полупроводникового материала результирующее напряжение на коллекторе транзистора 1 будет равно падению напряжения на одном полупроводниковом переходе в прямом направлении. Величина этого напряжения вполне достаточна для поддержания транзистора 6 в открытом состоянии и в то же время не позволяет транзистору заходить в область глубокого насыщения.

Диоды 9 и Т0 обеспечивают также стабилизацию тока выходного транзистора 6 в широком температурном диапазоне.

В открытом состоянии транзистор 6 обеспечивает быстрый разряд паразитной емкости нагрузки через малое внутреннее сопротивление открытого транзистора и, следовательно, позволяет сократить до минимума длительность заднего фронта выходного импульса и тем самым повысить быстродействие устройства.

При поступлении на базу транзистора 1 положительной полуволны входного синусоидального напряжения он открывается, а транзистор 2 закрывается. Напряжение на коллекторе транзистора 2 растет до величины напряжения источника питания, транзисторы 4 и 5 выходного каскада открываются и передают высокий уровень напряжения на выход схемы. Составной эмиттерный повторитель обеспечивает более быстрый заряд емкостной нагрузки, т. е. более крутой передний фронт выходного напряжения. В это время транзистор 6 закрывается, так как напряжение на коллекторе транзистора 1 падает до нуля.

В отличие от известных схем включение в коллекторную цепь левого транзистора дифференциального усилителя дополнительного транзистора с термокомпенсирующим делителем напряжения позволяет лучше использовать частотные свойства выходного транзистора.

Использование предлагаемого изобретения позволяет проектировать различные устройства цифрового синтеза частот, синхронизирующие устройства, измерительные устройства, устройства управления прецизионными станками и т. п. с более мелкими дискретными изменениями периодов выходных сигналов, а следовательно, с более высоким быстродействием и точностью.

Формула изобретения

Формирователь прямоугольных импульсов из синусоидального напряжения, содержащий дифференциальный усилитель и выходной транзистор, отличающийся тем, что с целью повышения быстродействия и увеличения нагрузочной способности формирователя, в него введены дополнительный транзистор и составной эмиттерный повторитель, причем база дополнительного транзистора соединена с термостабилизирующим делителем на резисторе и двух последовательНо соединенных диодах, коллектор — с шиной питания, а эмиттер дополнительного транзистора соединен с базой выходного транзистора и коллектором транзистора левого плеча дифференциального усилителя, коллектор транзистора правого плеча которого через составной эмиттерный повторитель соединен с коллектором выходного транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент ФРГ № 2550175, кл. Н 03 К 6/06, 1975.

2. Патент Франции ¹ 220101о, кл. Н 03 К 6/00, 1972.

834867

Составитель Ю. Романовский

Редактор Ковальчук Техред А. Бойкас Корректор Н. Бабинец

Заказ 4057 84 Тираж 988 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIIIII «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4