Pierwszenstwo: 05.IX.1967 fP 122 452) Opublikowano: 30.X.1969 58316 KI. 42 m3,13/08 MKP G 06 f fó\0$ CZYU:UVsA Polskiej Bzecr»i6J621,3 Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Bohdan Wojtowicz, mgr inz. Marian Jozanis Wlasciciel patentu: Instytut Maszyn Matematycznych, Warszawa (Pobfca) Uklad tranzystorowy do wzmacniania i dyskryminowania sygnalów róznicowych, stosowany w ukladach cyfrowych, a zwlaszcza do odczytu informacji z pamieci ferrytowej Przedmiotem wynalazku jest uklad tranzystoro¬ wy do wzmacniania i dyskryminowania sygnalów róznicowych dowolnej polarnosci, stosowany w urzadzeniach cyfrowych, a zwlaszcza do odczytu informacji z pamieci ferrytowej i umozliwiajacy wyróznienie sygnalów uzytecznych pojawiajacych sie lacznie z sygnalami synfazowymi, których am¬ plituda wielokrotnie przewyzsza amplitude sygna¬ lu uzytecznego.Problem odrózniania sygnalów o amplitudzie wiekszej od pewnej zalozonej i okreslonej wartos¬ ci, wystepuje w wielu zastosowaniach techniki im¬ pulsowej. Ze wzgledu na znane trudnosci w dys¬ kryminowaniu sygnalów o malej amplitudzie na okreslonym i stabilnym w czasie poziomie, sygnaly te sa zwykle wzmacniane i dopiero po wzmocnie¬ niu dyskryminowane.W znanych i stosowanych ukladach, niestabil¬ nosc progów dyskryminacji wymagala znacznego wzmacniania sygnalu, co powodowalo koniecz¬ nosc rozbudowy wzmacniaczy, zwiekszalo koszty ich wytwarzania i obnizalo niezawodnosc. Zagadnie¬ nie okazalo sie jeszcze trudniejsze, gdy wymaga¬ nia dotyczyly dyskryminowania sygnalów obydwu polarnosci o. tej samej amlitudzie. W takich przy¬ padkach stosowano zwykle uklady prostujace, wspólpracujace z jednym dyskryminatorem, badz dwa niezalezne uklady dyskryminacji.W zastosowaniach, na przyklad przy odczytywa¬ niu informacji z pamieci ferrytowej, sygnal uzy- 15 20 25 30 teczny, który wymaga dyskryminowania, moze po¬ jawic sie tylko w okreslonych i znanych momen¬ tach w czasie. Bywaja równiez i takie zastoso¬ wania, w których sygnal uzyteczny zmienia sie bardzo wolno i wtedy wystarcza badac jego am¬ plitude w okreslonych odstepach czasu. W oby¬ dwu wspomnianych przypadkach, gdy ilosc zródel sygnalu jest dostatecznie duza, czesc urzadzen jest wspólna, a dotyczy to w szczególnosci stopnia dys¬ kryminujacego sygnal orar koncowego wzmac¬ niacza.Nie spotkano natomiast w ogólnodostepnej lite¬ raturze ukladów wspólpracujacych z pamiecia fer¬ rytowa i sluzacych do odczytu informacji z takich pamieci, w których rozwiazanie dyskryminatora byloby oparte na wzmacnianiu róznicowym z pet¬ la dodatniego sprzezenia zwrotnego, co w przypad¬ ku dyskryminowania sygnalów z kilku zródel umozliwia wprowadzenie jednej petli sprzezenia zwrotnego, a sam dyskryminator oprócz funkcji dyskryminowania pelnilby funkcje ukladu prostu¬ jacego.Celem wynalazku jest zatem usuniecie niedo¬ godnosci wystepujacych w znanych i stosowanych dotychczas ukladach dyskryminowania przy wspól¬ pracy ze wzmacniaczami odczytu informacji z pa¬ mieci ferrytowej.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze uklad tranzystorowego dyskryminatora sygnalów rózni¬ cowych zbudowany jest z dwóch tranzystorów, 5831658316 emitery tych tranzystorów sa polaczone i podlaczo¬ ne przez opornik do okreslonego potencjalu, kolek¬ tor jednego z nich jest polaczony z baza drugiego przez pojemnosc, a zródlo sygnalów podlegajacych dyskryminacji wlaczone jest pomiedzy toazy tych tranzystorów.Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest przede wszystkim to, ze dzieki stabilnemu i ostremu pro¬ gowi dyskryminacji mozna obnizyc wymagane wzmocnienie sygnalu, zachowujac dobra rozróz- ntalnosc sygnalów o malej róznicy amplitud, a przy odpowiednim sterowaniu dyskryminatora z wyjscia wzmacniacza róznicowego, uczynic próg dyskryminacji, mimo polaczen stalopradowych, niezaleznym od napiecia zasilajacego kolektory wzmacniacza sterujacego dyskryminator.Uklad stanowiacy przedmiot niniejszego wyna¬ lazku zostanie blizej wyjasniony na przykladzie jego wykorzystania przedstawionym na rysunku.Jest to uklad skladajacy sie ze wzmacniacza róznicowego 1, ukladu sterowania dyskryminato¬ ra 2, oraz dyskryminatora 3, przy czym uklad ten moze byc wykonany w wersji rozbudowanej przez dolaczenie stopnia koncowego 5 oraz poprzedzony przedwzmacniaczami 4. Stopnie wzmacniacza 1 i 4 sa dowolnymi znanymi wzmacniaczami róznico¬ wymi, posiadajacymi co najmniej dwa wejscia i dwa wyjscia. Stopien 2 lacznie ze wzmacniaczem 1 stanowi uklad sterowania dyskryminatora. Glów¬ na funkcja tego ukladu jesit wytworzenie sygna¬ lów róznicowych pojawiajacych sie na tle sygnalu okreslajacego próg dyskryminacji dyskryminatora 3, a zaleznego m. in. od sumy pradów wyjscio¬ wych wzmacniacza 1.Dzialanie ukladu przy dyskryminacji sygnalu o jednej polarnosci jest nastepujace. W stanie spo¬ czynkowym, za który przyjmuje sie przewodzenie tranzystorowe 12 i zerowa wartosc pradu w ga¬ lezi 14 petli dodatniego sprzezenia zwrotnego, na¬ piecie na bazie tranzystora 12 jest bardziej do- . datnie od napiecia na bazie tranzystora 11, Na¬ piecie pomiedzy bazami tych tranzystorów, przy zerowej róznicy pradów kolektorów tranzystorów ~wzmacniacza 1, okresla w przyblizeniu próg dys¬ kryminacji. Wielkosc progu dyskryminacji zalezy od rozplywu sumy pradów kolektorów wzmac¬ niacza 1 pomiedzy galeziami 6, 7, 8, 9 i 10 ukladu - mostkowego. Wymienione galezie ukladu mostko¬ wego moga zawierac zródla napieciowe i musza umozliwiac przeplyw pradu stalego.Jezeli prad kolektora tranzystora 22 wzmacnia¬ cza 1 zaczyna malec, napiecie na elemencie 9, którym moze byc np. opornik, dioda — maleje.Przy dostatecznie malej wartosci napiecia na ele¬ mencie 9, wzmacniacz róznicowy zlozony m. in. z tranzystorów 12 i 11 zacznie wzmacniac, a dzie¬ ki petli dodatniego sprzezenia zwrotnego, do któ¬ rej wchodza m. in. elementy 14 i 18, tranzystor 12 zostaje odciety. Jezeli sygnal, który spowodowal odciecie tranzystora 12 bedzie dostatecznie duzy i trwac bedzie dostatecznie dlugo, stan przewo¬ dzenia tranzystora 11 i odciecia tranzystora 12 bedzie utrzymany.Taki rezim mozna uwazac za drugi stan pracy dyskryminatora. Jezeli napiecie na elemencie D bedzie bliskie zeru przez dostatecznie dlugi okres czasu, tranzystory 11 i 12 beda przewodzic na- przemian, tzn. na wyjsciu dyskryminatora bedzie ciag impulsów o czasie trwania i okresie powta- 5 rzania zaleznym od elementów wystepujacych w ukladzie. Jest to jakby trzeci rezim pracy dyskry¬ minatora.W przypadku, gdy zachodzi koniecznosc dys¬ kryminowania sygnalów obydwu polarnosci, dys- io kryminator dla sygnalów jednej polarnosci jest utworzony z tranzystorów 13 i 12, a dla drugiej polarnosci z tranzystorów 13 i 12. W ostatnim przypadku dyskryminowane beda takie sygnaly, którym odpowiada dostatecznie mala wartosc pra¬ du kolektora tranzystora 23 wzmacniacza 1.Petla dodatniego sprzezenia zwrotnego moze byc wspólna, poniewaz kolektory tranzystorów 11 i 13, przy braku koniecznosci rozrózniania znaku sygna¬ lu, moga byc zwarte.Za sygnal wyjsciowy z dyskryminatora mozna uwazac badz sygnal na elemencie 15, badz na ele¬ mencie 17. W przypadku gdy wymaga sie wiek¬ szej obciazalnosci pradowej dla sygnalu wyjscio¬ wego, mozna podlaczyc stopien koncowy 5, zbudo¬ wany na tranzystorze 20 i diodzie 19. Dioda 19 ogranicza-zmiany napiecia na bazie tranzystora 20 oraz przy odpowiednim doborze innych elementów ukladu, zabezpiecza tranzystor 12 przed nasyca¬ niem sie. Element 21 stanowi 0'bciazenie dla sygna¬ lów wyjsciowych. 15 30 PL