DE1932744C - Pulse generator - Google Patents
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Description
1Θ32 7441Θ32 744
ι aι a
tor zum Erzeugen von Impulsfolgen im Nanosekun- Impulsdauer abzugeben vermögen, so daß sie den An·tor for generating pulse sequences in the nanosecond are able to emit pulse duration, so that they
denbereich, bei dem einem Steueroszillator mehrere Sprüchen, die an Impulsgeneratoren zur Überprüfungthe area in which a control oscillator has several sayings that are sent to pulse generators for checking
zueinander parallele Kanäle mit Verzögerungssohai· von DatenUbertragungsleitungeft und Datenverarbei· tungeh mit Flankonversteilerungswirkung und Impuls- 3 tungeanlagon gestellt werden müssen, nicht voll gerechtmutually parallel channels with delay sockets of data transmission lines and data processing tungeh with flank converging effect and impulse 3 tungeanlagon must be provided, not fully fair
formerstufen zum Umwandeln von Steuerimpulsen in werden können.Shaper stages for converting control pulses into.
sind. daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einenare. therefore the invention is based on the object of a
Ein in dieser Art aufgebauter Impulsgenerator 1st Impulsgenerator zu sohaffen, der bei einfachem in der schweizerischen Patentschrift 457 549 beschrie- io schaltungsmäßigem Aufbau eine beliebige Programben. Dieser bekannte Impulsgenerator vermag aber mierbarkeit der von ihm abgegebenen Impulsfolgen nur Doppelimpulse abzugeben, die zwar in Dauer und hinsichtlich Impulsdauer, Impulsamplituden und Im-Abstancl der Einzelimpulse variiert werden können, pulsabstand ermöglicht.A pulse generator constructed in this way is the same as that of a simple pulse generator in the Swiss patent specification 457 549, any program is described in terms of the circuit structure. However, this known pulse generator is capable of modifying the pulse sequences it emits only to deliver double pulses, which can be varied in duration and with regard to pulse duration, pulse amplitudes and Im-Abstancl of the individual pulses, allows pulse spacing.
in deren Anzahl jedoch auf den Wert zwei beschränkt Erfindur.gsgemäß wird diese Aufgabe, ausgehend bleiben. Die Erzeugung ganzer Impulsfolgen, bei 13 von einem Impulsgenerator der eingangs erwähntenhowever, their number is limited to the value two. According to the invention, this object is based on remain. The generation of entire pulse trains, at 13 from a pulse generator of the type mentioned at the beginning
denen Impulsdauer, Impulsabstand und Impuls- Art, dadurch gelöst, daß jeder Kanal jeweils nur einewhich pulse duration, pulse spacing and pulse type, solved in that each channel only one
amplitude beliebig variiert werden können, wie dies einzige Verzögerungsschaltung und eine einzige Im-amplitude can be varied as desired, as this single delay circuit and a single im-
z. B. für die Überprüfung von Datenverarbeitungs- pulsformerstufe enthält.z. B. for the review of data processing pulse shaper contains.
oder Datenübertragungsanlagen wünschenswert bzw. Die mit dem erfindungsgemäßen Aufbau des Impulserforderlich ist, läßt sich daher mit dem Impulsgenera- ao generators verbundene schaltungsmäßige Vereintor nach der schweizerischen Patentschrift nicht er- fachung, die auf das absolute Minimum an erforderreichen, liehen Schaltungselementen führt, beruht dabei aufor data transmission systems desirable or required with the inventive structure of the pulse is, can therefore be connected to the pulse generator ao-type club gate according to the Swiss patent specification, which are required to the absolute minimum, Lent circuit elements leads, is based on
Zwar wäre es im Prinzip und theoretisch denkbar, einer Aufteilung der bei der Impulserzeugung sich
zu diesem Zwecke eine Vielzahl solcher Doppelimpuls- stellenden Aufgaben der Erzeugung sowohl einer
generatoren parallel zu schalten und mit einem ge- »5 steilen Vorderflanke als auch einer steilen Rückflanke
meinsamen Ausgang zu versehen, jedoch sind diese auf zwei Bauelemente innerhalb ein und desselben
dazu nicht gedacht, und in der Praxis müßte ein solches Kanals, wobei die eingangsseitigen Verzögerungs-Vorhaben
schon an dem erforderlichen schaltungs- schaltungen für die steilen .Impulsvorderflanken und
technischen und kostenmäßigen Aufwand scheitern, die ausgangsseitigen Impulsformerstufen für die
da bei den bekannten Doppelimpulsgeneratoren nach 30 steilen Impulsrückflanken sorgen,
der schweizerischen Patentschrift 457 549 jeder der " Eine im Sinne der Erfindung recht brauchbare und
Kanäle im Innern des Generators anschließend an eine daher insoweit bevorzugte Ausführungsform für den
eingangsseitige Verzögerungsschaltung in jeweils zwei Steueroszillator besteht in einem Rechteckimpuls-Teilkanäle
aufgeteilt ist, von denen jeder unter anderem generator, wobei wiederum als solcher Rechteckeine
weitere Verzögerungsschaltung und eine Impuls- 35 impulsgenerator ein emittergekoppelter astabiler Multiformer&tufe
enthält. Dabei führen die beiden Teil- vibrator bevorzugt ist.In principle and theoretically it would be conceivable to divide up the large number of such double-pulse generating tasks involved in generating pulses in parallel with one generator and with a common output with a steep leading edge and a steep trailing edge to provide, but these are not intended for two components within one and the same, and in practice such a channel would have to fail, with the input-side delay projects already failing because of the necessary circuitry for the steep , the output-side pulse shaper stages provide for the known double pulse generators after 30 steep pulse trailing edges,
the Swiss patent specification 457 549 each of the "One in the sense of the invention quite usable and channels inside the generator following a therefore preferred embodiment for the input-side delay circuit in two control oscillator consists in a square pulse sub-channels, each of which is divided among other things generator, with a further delay circuit as such a rectangle and a pulse generator containing an emitter-coupled astable multiformer & stage.
kanäle jeweils Impulse unterschiedlicher Polarität, die Für den Aufbau der Verzögerungsschaltungen in
am Ausgang der Teilkanäle innerhalb der einzelnen den einzelnen Kanälen des erfindungsgemäßen Impuls-Kanäle
selbst wieder zusammengefaßt werden, bevor generator empfiehlt sich gemäß einer Weiterbildung
sie an den allen Kanälen gemeinsamen Ausgang des 40 der Erfindung der Einsatz von jeweils mindestens
Impulsgenerators weitergeleitet werden. Ein solcher einer Step-Recovery-Diode je Kanal. Für den Bau der
schaltungsmäßiger Aufbau ist aber mit dem Einsatz ^1; ν c-ztSgerungsschaltunyen in der. „, «einen Kanälen
sehr vieler kostspieliger Baueien.t.ui: .s; t^;· ao nachgeschaiteien Impulsformerstuiüi komi.ifcn gemäß
J1 ■■ ·. \v.sr.\--&><."v.;:-v; :..;.i der schweizerischen einer u^ieren Weiterbildung der Erfindung insbc-.on-Patentschrift
457 549 unter dem gleichen Mangel 45 dere Koaxialleitungen oder auch gedruckte Streifenleidet,
wie er auch weiteren bekannten und in der leitungen in Betracht, denen jeweils ein Transistor-Zeitschrift
»Nuclear Instruments and Methods«, Bd. 40 schalter für ihre Entladung zugeordnet ist.
von 1966, S. 106 bis 108 und 348 bis 350, beschriebenen Für die weitere Erläuterung der Erfindung soll nun-Impulsgenerator»!
anhaftet. Diese Kostspieligkeit in mehr auf die Zeichnung Bezug genommen werden,
der Herstellung hat ungeachtet des großen Bedarfs an 50 in dieser zeigtchannels each pulse of different polarity, which are summarized again for the construction of the delay circuits in the output of the sub-channels within each of the individual channels of the pulse channels according to the invention, before generator is recommended according to a further development they at the output of the 40 of the common to all channels Invention of the use of at least one pulse generator in each case. One such step recovery diode per channel. For the construction of the circuit structure is with the use ^ 1 ; ν c-ztSgerungsschaltunyen in the. "," A canal of very many expensive buildings.t.ui: .s; t ^; · ao nachgeschaiteien Impulsformerstuiüi komi.ifcn according to J 1 ■■ ·. \ vs r . \ - &><."v.;: - v ;: ..;. i the Swiss one u ^ ier development of the invention in particular on patent specification 457 549 under the same defect 45 other coaxial lines or Printed stripes also suffer, as is also the case with other known and in the lines, each of which is assigned a transistor magazine "Nuclear Instruments and Methods", Vol. 40 switch for their discharge.
from 1966, pp. 106 to 108 and 348 to 350, described. For the further explanation of the invention, the pulse generator »! adheres. This costliness in making more reference to the drawing, the manufacture has notwithstanding the great need for 50 in these shows
Impulsgeneratoren, die in der obigen Weise beliebig F i g. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung programmierbare Impulsfolgen abzugeben vermögen, des Grundprinzips für den erfindungsgemäßen Impulseinen praktischen Einsatz der bekannten Impuls- generator,Pulse generators, which in the above manner arbitrarily F i g. 1 is a block diagram for illustration Able to deliver programmable pulse trains, the basic principle for the pulse of the invention practical use of the well-known pulse generator,
generatoren der oben beschriebenen Art bisher ver- F i g. 2 ein Schaltbild für einen im Rahmen desGenerators of the type described above have been available so far. 2 is a circuit diagram for one of the
hindert. 55 erfindungsgemäßen Impulsgenerators verwendbarerprevents. 55 pulse generator according to the invention can be used
Einen Ausweg aus diesen Schwierigkeiten vermögen Steueroszillator,A way out of these difficulties is possible with the control oscillator,
aber auch andere bekannte Impulsgeneratoren nicht F i g. 3 ein Schaltbild für eine im Rahmen eines zu bieten, wie sie in den deutschen Auslegeschriften erfindungsgemäßen Impulsgenerators verwendbare Ver-1 276 705, 1 276 706 und 1 286 850 sowie einem Auf- zögerungsschaltung mit Flankenversteilerungswirkung satz in der Zeitschrift »Frequenz«, Bd. 22 von 1968, 60 F i g. 4 ein Schaltbild für eine im Rahmen des erfin· S. 112 bis 117, beschrieben sind. Diese Impulsgenera- dungsgemäßen Impulsgenerators verwendbare Impulstoren zeichnen sich zwar durch einen wesentlich ein- formerstufe,but also other known pulse generators are not shown in FIG. 3 shows a circuit diagram for a pulse generator according to the invention that can be used in the German Auslegeschriften according to the invention, as well as a delay circuit with an edge-spreading effect set in the magazine "Frequency", vol. 22 of 1968, 60 F i g. 4 is a circuit diagram for one in the context of the invention p. 112 to 117, are described. These pulse generators, which can be used in accordance with the pulse generator, are characterized by a substantial input stage,
fächeren Aufbau aus, da bei ihnen auf einen Steuer- F i g. 4a und 4b spezielle Schaltbilder für einig<fanned structure, because they have a tax F i g. 4a and 4b special circuit diagrams for some <
oszillator praktisch nur ein einziger Kanal mit Ver- Einzelheiten der in F i g. 4 dargestellten Impulsoscillator practically only a single channel with details of the in F i g. 4 pulse shown
zögerungsschaltungen und Impulsformerstufen folgt, 65 formerstufe,delay circuits and pulse shaper stages follows, 65 shaper stage,
dafür ist aber auch das Leistungsvermögen dieser F i g. 4c ein zu den Schaltungsteilen von Fig. 4i but this is also due to the performance of this FIG. 4c to the circuit parts of Fig. 4i
Impulsgeneraloren insofern gegenüber den obener- und 4b gehöriges Kennlinienfeld undImpulse generators insofar as compared to the above and 4b associated characteristic field and
wähnten Impiulsgeneratoren beschränkt, als sie nur F i g. 5 ein Schaltbild zur Veranschaulichung deiimagined pulse generators were limited when they were only F i g. 5 is a circuit diagram to illustrate the
mit einem jichstrom ent·with a jichstrom
.iiisB-slil.iiisB-slil
da sie für den vonsince they are used by
flesamtaufbaues der Impulsformersturen dee erflndungsgemäßen Impulsgeneratore.Overall structure of the pulse shaping door of the pulse generator according to the invention.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Block whaltblld für das Grundprinzip eines ernndungsgemäßen Impuls· generators folgt auf den Ausgang emes Steueroszillators SO ein Verzweigungspunkt A, von dem drei zueinander parallele Kanäle KI1 KlI und KUl ausgehen, von denen jeder eine Verzögerungsschaltung Kl, KII bzw. KIlI mit Flankenversteüerungswlrkung und eineIn the case of the FIG. 1, for the basic principle of a pulse generator according to the specification, the output of a control oscillator SO is followed by a branch point A, from which three parallel channels KI 1 KlI and KUl emanate, each of which has a delay circuit Kl, KII or KIlI with flank control effect and one
fmpulsformerstufe Fl1 FII bzw. nil enthält und die to w«^ Y1^nJ1JjKf da ie für den von am Ausgang des erflndungsgemäßen Impulsgenerators gegenübei· dem^ ι ran«« ^ eincn seh pulse shaper stage Fl 1 FII or nil and the to w «^ Y 1 ^ n J 1 JjKf since ie for the from at the output of the pulse generator according to the invention opposite to the ^ ι ran""^ see
im Punkt B wieder zusammengeführt sind. dieser Diode «»«»»" hjc Die Rückwirkung aufare brought together again at point B. this diode «» «» »" h j c The retroactive effect on
Der durch das Schaltbild von F i g. 2 veranschau- großen W^^eÄrangMchaHung ist also vorlichte Steueroszillator ist ein emittergekoppelter aita- d«n gngang der Verzögerjung. ^^ gchal.The circuit diagram of FIG. 2 illustrated large W ^^ eÄrangMchaHung is thus a light control oscillator is an emitter-coupled aita- d «n gngang of the delay young. ^^ gchal .
biler Multivibrator, der nach dem Stromschalterprin- »5 nachläss.ghar so dall sie" »cn . ή Steuer.biler multivibrator after Stromschalterprin- "5 nachläss.ghar they dall '" cn. ή control.
zip arbeitet, was im vorliegenden Fall bedeutet, daß *^|»nJ^"Ä^voÄder ansteuern lasi h iät St zischen zwei Transi oszillators« »nabhangig vonc. ^ gt Recovery.zip works, which in the present case means that * ^ | » n J ^ "Ä ^ voÄder control lasi has between two transi oscillator s « »depending on c. ^ gt recovery .
de ^Flankensteilheit und der "J öde ^ flank steepness and the "J ö
,sen, sen
zip arbeitet, was im vorliegenden Fal ,zip works, which in the present case,
ein nahezu eingeprägter Strom zwischen zwei Transi-an almost impressed current between two transi-
stören TZl und 722 hin- und hergeschaltet wirf,disturb TZl and throw 722 switched back and forth,
ohne daß diese Transistoren in den SäUigungszustand ^^ΑηΑ de Flankenstwithout these transistors in the saturation state ^^ ΑηΑ de Flankenst
gelangen. Dadurch kann man eine sehr hohe Schalt- ao näml ch dur* A^e'u n n« j"Julses der Verzögerungs-reach. This allows a very high switching ao namely by * A ^ e ' u n n «j" J ulses the delay
geschwindigkeit erzielen, da sich die Grenzfrequenz Amplitude des E nga"JJJ1"^ to de8 Λ31, durchAchieve speed, as the limit frequency amplitude of the input "JJJ 1 " ^ to de8 Λ31 , through
«ÄS^HaSr5-mil Hilfe des Sü 1ÄÄEr· ^^Sr^ss «ÄS ^ HaSr 5 - with the help of the Sü 1ÄÄ Er · ^^ Sr ^ ss
hat als Hauptbestandteil eine sogenannte Step-Reco- Gleichspannungsquelle U,, einer Laufze.tle.iu g very-Diode oder Speicherschaltdiode die eine epit- 30 einem AtadUuflwidentt^\K*. ichspannungsquelle ^0 has as its main component a so-called Step Reco DC voltage source U ,, a Laufze.tle.iu g very diode or memory switching diode which is an epitome 30 an AtadUuflwidentt ^ \ K *. voltage source ^ 0
axiale Siliziumdiode mit abruptem Dotierungsprofil Der Scha lter.J.^*' °* t^ntiaI u F nd si„d mit ihremaxial silicon diode having an abrupt doping profile of the saddle lter.J. ^ * '° * t ^ u ntiaI F nd si "d with their
darstellt. Eine solche Diode zeichnet sich dadurch aus, hegen «"ΚΚ, d?re?f Sw über einen Ladewider-represents. Such a diode is characterized by the fact that «" ΚΚ, d? Re? F Sw via a charging resistor
daß ihre Impedanz beim Übergang vom Durchlaß- in jeweils anderen> Pol direk^^ bz*er"° aufzeitleitung L an-that its impedance at the transition from the passband into each others> Pol direct ^^ bz * he "° aufzeitleitung L to -
d Sbtrib hft von einem sehr niedrigen stand R, an einen' An*h^h e,r uJ der Laufzeitleitungd Sbtrib hft from a very low stand R, to an ' An * h ^ h e , r u J of the delay line
^&^ϊ i Ä, mit Masse verJie Laufze|t r und^ & ^ ϊ i Ä , with mass verJ ie Laufze | t r and
daß ihre Impedanz beim Übergang vom Durchlaß in den Sperrbetrieb sprunghaft von einem sehr niedrigen Wert in der Größenordnung von 10hm auf einen sehr hohen Wert in der Größenordnung von 1 MOhmthat their impedance at the transition from the passage to the blocking operation jumped from a very low Value in the order of 10hm to a very high value in the order of 1 MOhm
So!ange diese Diode in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, speichert sie in der unmittelbaren brng,hung der Sperrschicht, wo auf die Minorität* bH.un^r em Verzög.rungsfeld einwirke Ladung Wi»d nun di« Spannung der Diode von der Durchlaß; richtige η d.e >rf,.chtung umgeschaltet, so bleibt die Diode so lange leitend, bis die gesamte gespeicherteAs long as this diode is forward biased, it stores it in the immediate vicinity of the barrier layer, where the minority charge acts on the delay field and now the voltage of the diode from the forward direction; correct η de> r f , .waertion switched, the diode remains conductive until the entire stored
« den ^ «The ^
^n Wellenwiderstand^ n wave resistance
Diethe
führug F ig. 4aled Fig. 4a
einesone
def defdef def
VeaSi.icrt ist. , nies v*r.r, anVeaSi.icrt is. , nies v * r.r, on
pnp-Trans,stor ver-PPpnp-Trans, stor ver-PP
^^T^^ T
Di^ F ig "dargestellte Verzögerungsscha.tung liegt in einem der drei Kanäle JCI. JII und JlH von F ig. 1, sie erhält also an ihrem Eingang das Aisgangssignal des SteueroszillatorsSO, also be.sp.elsweise des in F i g. 2 dargestellten Multivibrator* zugeführt. Der Transistor Γ31 in F 1 g. 3 ist als Emitterfolger geschaltet und belastet daher den Steuerosz.Ha-The delay circuit shown in the fig lies in one of the three JCI channels. JII and JlH from Fig. 1, so it receives the output signal of the control oscillator SO at its input, i.e. for example the one in FIG. 2 multivibrator * shown. The transistor Γ31 in F 1 g. 3 is connected as an emitter follower and therefore loads the control oscillator has
Sl InSl In
Parameter in /E dtaParameter in / E dta
oder a,s gedruckteor a, s printed
^ ienfdd des ^ ienfdd des
Auf g difr Ordinate ist der auf der Abszisse die Spanf Dio(je υ aufgetragen. On di f g r ordinate is plotted on the abscissa of each υ, the clamping Dio f (.
SLenfeld ist der EmitterBasisstromante.l ^ auf «* g ^ B^ ^ ^ positive Senfeld is the emitter base current edge. L ^ on «* g ^ B ^ ^ ^ positive
-—■-■■-— ■ - ■■
tivität regelbare Spule L31 integriert den Eingangsimpuls für die Verzögerungsschaltung yon F ig. 3, so daß der Step-Recovery-Diode SRD ein sägezahnförmiger Impuls zugeführt wird. Der gesamte Schal-Activity controllable coil L31 integrates the input pulse for the delay circuit of Fig. 3, so that a sawtooth-shaped pulse is fed to the step recovery diode SRD. The entire scarf
3t/cn\ ■ 1 d Ic IIb = konst.3t / cn \ ■ 1 d Ic I Ib = const.
kann den Transistor in diesem te Ce »on can the transistor in this te Ceon
dem Strom Ib gesteuert wird. Für negative Werte von Eine zweite besondere Eigenschaft des Impuls- Ucb wird die Kollektor-Basis-Diode in Durchlaß- generators ist, daß die Abfallzeit der Rückflanke des richtung betrieben. In diesem Kennlinienbereich ist an Re entstehenden Nanosekundenimpulses praktisch der Duchlaßwiderstand des Transistors sehr nieder- ausschließlich durch die Eigenschaften der Laufzeitohmig. Der Ausgangswiderstand kann also sowohl 5 leitung, wie Streukapazität, Verluste, Homogenität hochohmig als auch niederohmig sein,'d.h., man usw., gegeben ist. Die Rückflanke wird also durch den kann den Transistor als Schalter verwenden. Impulsformer selbst gebildet.the current Ib is controlled. For negative values of A second special property of the pulse Ucb , the collector-base diode in the forward generator is that the fall time of the trailing edge of the direction is operated. In this range of characteristics , the nanosecond pulse that occurs at Re is practically very low in the conduction resistance of the transistor - only owing to the properties of the transit time. The output resistance can therefore be both high-resistance and low-resistance, such as stray capacitance, losses, homogeneity, 'ie, one, etc., is given. The trailing edge is so through the can use the transistor as a switch. Pulse shaper formed by himself.
Der Arbeitspunkt des Transistors wird durch eine Der Transistor dient im wesentlichen zur Ent- »Widerstandsgerade« W und deren Schnittpunkt mit kopplung des Stromkreises der Step-Recovery-Diode einer /c/i/cB-Kennlinie eingestellt. Die Neigung der io vom Ausgangskreis des Transistors und zur Ver-Widerstandsgeraden ist dann der Reziprokwert der Stärkung. Dadurch läßt sich die Amplitude eines Summe der Belastungswiderstände, gebildet aus Re Nanosekundenimpulses kontinuierlich von 0 Volt bis und Z. Dabei ist R1, sehr viel größer als Re und wird zu einer maximalen Spannung, die von der Durchlaßvernachlässigt. Der Schnittpunkt der Widerstands- spannung des Transistors abhängig ist, regeln, indem geraden W mit der Abszisse ist die Spannung U0 der 15 in einfachster Weise die Gleichspannung U0 verändert Gleichspannungsquelle. wird. Damit erübrigt sich die Verwendung von sehr Im Normalfall ist lE = 0, d. h. der Transistor sperrt. kostspieligen Höchstfrequenz-Dämpfungsgliedern und Die Laufzeitleitung L lädt sich über Ar, auf U0 auf, Höchstfrequenzschaltern.The operating point of the transistor is a transistor of the essentially serves to decision "resistance line" W and whose intersection set with coupling of the circuit of the step recovery diode of a / c / i / cB characteristic. The slope of the io from the output circuit of the transistor and to the straight line of resistance is then the reciprocal of the strengthening. This allows the amplitude of a sum of the load resistances, formed from Re nanosecond pulses, continuously from 0 volts to and Z. Here, R 1 is much larger than Re and becomes a maximum voltage that is neglected by the transmission. The point of intersection of the resistance voltage of the transistor is dependent on regulating, in that W is a straight line with the abscissa, the voltage U 0 of the 15, in the simplest way, the DC voltage U 0 changes the DC voltage source. will. This makes it unnecessary to use very In the normal case, I E = 0, ie the transistor blocks. costly high-frequency attenuators and the delay line L charges through Ar, on U 0 on, high-frequency switches.
und im Kennlinienfeld stellt sich der Arbeitspunkt Al Die Dauer eines an RE erzeugten Nanosekunden-(F
ig. 4c) ein. Die Laufzeitleitung wirkt dann als ao impulses ist durch die Länge der Laufzeitleitung L
Quelle mit der Urspannung U0 und dem Innenwider- gegeben und kann dementsprechend in einfacher
stand Z. ' Weise mit der Länge der Laufzeitleitung verändert Beim Anlegen eines Steuerstromimpulses Zb1, der werden. Die zeitliche Lage des in der lmpulsformereine
sehr steile Flanke besitzt und von der Step- stufe erzeugten Nanosekundenimpulses ist durch den
Recovery-Diode geliefert wird, geht der Transistor as Schaltzeitpunkt der Step-Recovery-Diode, d. h. die
sehr schnell in den leitenden Zustand über, und sein Verzögerung gegenüber der Flanke des Impulses aus
Arbeitspunkt A1 springt entlang der Widerstands- dem gemeinsamen Steueroszillator gegeben. Sie ist
geraden W auf den Arbeitspunkt Al. In diesem kontinuierlich einstellbar, indem die Speicherphase
Arbeitspunkt besitzt der Transistor einen sehr nieder- der Step-Recovery-Diode verändert wird,
ohmigen Widerstand, so daß die Laufzeitleitung 30 D;r komplette Aufbau eines in F i g. 1 dargestellten
plötzlich den Abschlußwiderstand Rb als Belastungs- Kanals führt auf das absolute Minimum an erforderwiderstand
vorfindet. An Rb entsteht ein negativer liehen Schaltelementen, indem die bei der Impulser-Spannungssprung
der Größs zeugung sich stellenden Aufgaben der Erzeugung sojj
wohl einer steilen Vorderflanke als auch einer steilen and the operating point Al is set in the characteristic field. The duration of a nanosecond (FIG. 4c) generated at R E. The delay line then acts as ao pulse is determined by the length of the delay line L source to the electromotive force U 0 and the internal resistance given and can thus in a simple stand Z. 'fashion with the length of the delay line changed when applying a control current pulse Zb 1 which are . The temporal position of the nanosecond pulse generated in the pulse generator and generated by the step stage is supplied by the recovery diode, the transistor goes as the switching time of the step recovery diode, that is, the very quickly into the conductive state, and its delay compared to the edge of the pulse from operating point A 1 jumps along the resistance given to the common control oscillator. It is straight W on the working point Al. In this continuously adjustable by the storage phase operating point, the transistor has a very low step recovery diode is changed,
ohmic resistance, so that the delay line 30 D; r complete structure of one shown in FIG. 1 suddenly finds the terminating resistor Rb as a load channel leading to the absolute minimum of required resistance. A negative switching element arises at Rb , in that the tasks of generating sojj a steep leading edge as well as a steep one, which arise during the impulse voltage jump of the largest generation
U1= U0- — = U0Il für Rb = Z. 35 Rückflanke auf zwei Bauteile innerhalb ein und des- U 1 = U 0 - - = U 0 Il for Rb = Z. 35 back flank on two components within one and the-
Re + Z selben Kanals aufgeteilt sind. Dabei sorgt die ein- Re + Z are divided into the same channel. The one
Dieser Spannungssprung pflanzt sich an das leer- gangsseitige Verzögerungsschaltung für die zeitlicheThis voltage jump is applied to the idle-side delay circuit for the time
laufende Leitungsende fort, wird dort nach der Lauf- Lage und die steile Vorderflanke eines Nanosekunden-running line end, there is after the running position and the steep leading edge of a nanosecond
zeit f voll reflektiert und löscht beim Rücklauf an den impulses und die ausgangsseitige Impulsformerstufetime f fully reflects and extinguishes when the pulse returns and the pulse shaper stage on the output side
Leitungsanfang die noch auf der Leitung befindliche 40 für die steile Impulsrückflanke.The beginning of the line is the 40 still on the line for the steep pulse trailing edge.
Welle der Größe (/0/2 aus. Wenn man mehrere Kanäle, wie in F i g. 1 darge-Shaft size (/ 0/2 in. If g multiple channels, as shown in F i. 1 ones shown,
\ Nach der doppelten Laufzeit 2τ ist die Laufzeit- stellt, auf einen gemeinsamen AbschluBwiderstand \ After double the running time 2τ, the running time is set to a common terminating resistor
{ leitung vollständig entladen und bleibt entladen, so- arbeiten läßt, so erhält man einen Impulsgenerator, {The line is completely discharged and remains discharged, so let it work, so you get a pulse generator,
lange der Steuerstrom Ze1 den Transistor im leitenden der bei sehr einfachem Aufbau eine beliebige Pro-long the control current Ze 1 the transistor in the conductive which with a very simple structure any pro-
j Zustand hält. 45 grammierbarkeit der von ihm abgegebenen Impuls-j state holds. 45 programmability of the impulse it emits
Am Abschlußwiderstand bildet sich also ein nega- folgen hinsichtlich Impulsamplitude, ImpulsdauerA negative result in terms of pulse amplitude and pulse duration is thus formed at the terminating resistor
\ tiver Spannungsimpuls der Größe UJ2 und der und Impulsabstand ermöglicht. \ tive voltage pulse of size UJ2 and which enables and pulse spacing.
j Dauer 2τ aus. F i g. 5 zeigt einen Ausschnitt aus dem gesamtenj duration 2τ off. F i g. 5 shows a section of the whole
In analoger Weise erhält man einen positiven Span- Impulsgenerator. Dargestellt sind Impulsformerstufen,A positive span pulse generator is obtained in an analogous manner. Pulse shaping stages are shown,
! nungsimpuls gleicher Form und Amplitude, wenn an 50 die zu den Kanälen Ky bis Ks bzw. AV bis Ks' ge-! voltage impulse of the same shape and amplitude, if on 50 the signals to the channels Ky to Ks or AV to Ks'
Stelle des npn-Transistors ein pnp-Transistor verwen- hören.Use a pnp transistor in place of the npn transistor.
det wird. Jeder Kanal enthält eine einzige Verztfgerungs-will be. Each channel contains a single delay
! !line erste besondere Eigenschaft des erfindungsge- schaltung und eine einzige Impulsformerstufe, wobei! ! line first special property of the inventive circuit and a single pulse shaper stage, whereby
mäßen Impulsgenerators ist, daß die Anstiegszeit des die Ausgänge der Verzögerungsschaltungen mit dermoderate pulse generator is that the rise time of the outputs of the delay circuits with the
an Rk entstehenden Impulses praktisch durch die SS Eingängen der zugehörigen Impulsformerstufen ver-at Rk generated impulses practically through the SS inputs of the associated pulse shaping stages
Anstiegszeit der Step-Recovery-Diode selbst gegeben bonden sind.Rise time of the step recovery diode itself are given bonding.
ist, wenn die Amplitude des Ansteuerimpulses mehrere Die Impulsformerstufen ΑΊ bis λ's enthalten al·is when the amplitude of the control pulse contains several The pulse shaper stages ΑΊ to λ 's al
Volt beträgt, bei einer Anstiegszeit von z. B. weniger Schalter je einen npn-Trensistor Γι bis Ts, die iiVolts, with a rise time of e.g. B. fewer switches each an npn Trensistor Γι to Ts, the ii
als 0,5 Nanosekunden. Basisschaltung betrieben werden und deren Kollekthan 0.5 nanoseconds. Basic circuit are operated and their Kollek
Der von der Diode gelieferte Steuerimpuls liefert βο toren über einen Ladewiderstand Rl mit je einenThe control pulse delivered by the diode delivers βο gates via a charging resistor Rl with one each
■ einen sehr großen Strom in den in Basisschaltung be- variablen Widerstand Rv verbunden sind. Am Mittel■ a very large current is connected to the resistor Rv, which is variable in the basic circuit. At the middle
: triebcncn Transistor und Übersteuert diesen so stark abgriff von Rv bildet sich eine Gleichspannung U0, di : If the transistor is driven and overdrives this tap of Rv so strongly, a direct voltage U 0 , di, is formed
und schnell, daß seine Kollektor-Basis-Strcckc in zwischen 0 und einem maximalen Wert eingestclland quickly that its collector-base stretch is set between 0 and a maximum value
praktisch derselben Zeit vom hoch- in den nieder- werden kann.practically the same time from high to low.
t ohmigen Zustund geht, so daß die Anstiegszeit des Ss Die Aufladung der Laufzeitleitungen Lt bis Li The ohmic state goes, so that the rise time of the Ss The charging of the delay lines Lt to Li
, an Rh entstehenden Nanosekundenimpulses der erfolgt über Ri. und Dioden />2. die /wischen je einer, at Rh resulting nanosecond pulse which occurs via Ri. and diodes /> 2. they wipe one each
f Schallgeschwindigkeit der Step-Recovery-Diode ent· Pol der Lnufzcitleihingen und Masse so eingefügt »intf speed of sound of the step recovery diode ent · pole of the Lnufzcitleiingen and mass inserted so »int
spricht. daß sie für den Gleichstrom durchlässig sind.speaks. that they are permeable to direct current.
(η(η
Bei Ansteuerung ζ. B. des Transistors T\ von K\ mit einem negativen Steuerstromsprung, der von der zugehörigen Step-Recovery-Diode geliefert wird, entsteht nach der oben geschilderten Weise über der Diode Dl ein negativer Spannungsimpuls, der über eine entsprechend gepolte Diode Dl auf den Emitter eines weiteren in Basisschaltung betriebenen Transistors Ti gelangt. Die Emitter-Basis-Diode dieses Transistors stellt zusammen mit dem Widerstand der Diode Dl einen reflexionsfreien Abschlußwiderstand für die Laufzeitleitung L\ dar.When activating ζ. B. of the transistor T \ from K \ with a negative control current jump, which is supplied by the associated step recovery diode, a negative voltage pulse arises in the manner described above across the diode Dl , which is transmitted to the emitter via a correspondingly polarized diode Dl another transistor Ti operated in a base circuit arrives. The emitter-base diode of this transistor, together with the resistor of the diode Dl, represents a reflection-free terminating resistor for the delay line L \ .
Die Kanäle Kn bis Kn liefern in analoger Weise ebenfalls negative Impulse, deren zeitliche Lage mit Hilfe der einzelnen Verzögerungsschaltungen eingestellt werden kann, über die Entkopplungsdioden Dl an den Eingang des gemeinsamen Transistors Tl, an dessen Kollektor eine Impulsfolge erscheint, die aus negativen Einzelimpulsen besteht. Diese Einzelimpulse können also gegeneinander zeitlich verschoben sein und unterschiedliche Impulsamplituden und Impulsdauern besitzen.The channels Kn to Kn also supply negative pulses in an analogous manner, the timing of which can be set with the aid of the individual delay circuits, via the decoupling diodes Dl to the input of the common transistor Tl, at whose collector a pulse train appears that consists of negative individual pulses. These individual pulses can therefore be shifted in time with respect to one another and have different pulse amplitudes and pulse durations.
Mit Hilfe der Diode öl, die z. B. als Zenerdiode ausgebildet sein kann, wird das Kollektorgleichstrompotential des Transistors Tl so verschoben, daß die am allen Kanälen gemeinsamen Abschlußwiderstand Re entstehende Impulsfolge negativ bezüglich Massepotential ist.With the help of the diode oil, the z. B. can be designed as a Zener diode, the collector direct current potential of the transistor Tl is shifted so that the terminating resistor Re which is common to all channels is negative with respect to ground potential.
Die Erzeugung einer beliebig programmierbaren Impulsfolge, bestehend aus positiven Einzelimpulsen aus den Kanälen Ki bis Kn', erfolgt in analoger Weise wie oben beschrieben, wenn man voraussetzt, daß alle Dioden und Spannungen umgepolt, die npn-Transistoren durch pnp-Transistoren ersetzt sind und die Ansteuerung der Schalter der Impulsformerstufen mit positiven Steuerstromsprüngen erfolgt (F i g. 5). Impulse gleicher Polarität werden also mit Hilfe von Dioden Dl gegenseitig entkoppelt, Impulse entgegengesetzter Impulse durch die Transistoren TX und Tl. Weitere wesentliche Vorteile der verwendeten Impulsformerstufe mit einem Transistor als Schalter gegenüber Schaltungen, die z. B. Quecksilberschalter oder Lawinentransistoren zur Impulserzeugung verwenden, sind die hohe Folgefrequenz und absolute Zitterfreiheit der erzeugten Nanosekundenimpulse.The generation of an arbitrarily programmable pulse sequence, consisting of positive individual pulses from the channels Ki to Kn ', is carried out in an analogous manner as described above, assuming that all diodes and voltages are reversed, the npn transistors are replaced by pnp transistors and the The switches of the pulse shaping stages are activated with positive control current jumps (FIG. 5). Pulses of the same polarity are mutually decoupled with the help of diodes Dl, pulses of opposite pulses through the transistors TX and Tl . B. use mercury switches or avalanche transistors to generate pulses, the high repetition frequency and absolute freedom from jitter of the nanosecond pulses generated.
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