Pierwszenstwo: Opublikowano: 05.VII.1967 (P 121 524) 15.VIII.1971 62631 KI. 21 a1, 36/04 MKP H 03 k, 6/02 UKD T Twórca wynalazku: Bohdan Adamowicz Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) IIHIOTElC Wysokostabilny liniowy tranzystorowy wzmacniacz nieprzeciazalny Przedmiotem wynalazku jest wysokostabilny liniowy tranzystorowy wzmacniacz nieprzeciazalny amplitudowo i czestotliwosciowo, wyposazony w stopnie formowania ksztaltu impulsu na drodze róz¬ niczkowania i calkowania za pomoca obwodów oporowopojemnosciowych..Wzmacniacze tego typu pracuja w ukladach de¬ tekcyjnych promieniowania jadrowego oraz w ze¬ stawach pomiarowych spektrometrów zwyklych i koincydencyjnych.Warunki eksperymentów fizycznych wymagaja stosowania róznego rodzaju detektorów, a wiec tym samym zachodzi koniecznosc uniwersalnosci wzmac¬ niaczy, polegajaca na mozliwosci doprowadzenia do ich wejscia impulsów o róznych amplitudach, polaryzacji dodatniej lub ujemnej. W istniejacych rozwiazaniach stosuje sie w tym celu szeregowe oporowe dzielniki napiecia wlaczane na wejsciu wzmacniacza. Dzielniki tego typu posiadaja zmien¬ na opornosc od strony bazy tranzystora wejsciowe¬ go, co jest ich istotna wada w przypadku, gdy do tej bazy dolaczona jest galaz ujemnego sprzezenia zwrotnego, poniewaz przelaczanie dzielnika ma wplyw na wzmocnienie sekcji wejsciowej.Znane typy wzmacniaczy budowane sa w ukla¬ dach, skladajacych sie z polaczonych ze soba od¬ dzielnych sekcji, objetych wewnetrznymi petlami ujemnego sprzezenia zwrotnego. Typowa sekcja jest tak zwana „trójka" zawierajaca wzmacniacz róznicowy polaczony z tranzystorem dopelniajacym. 30 Polaczenia wewnatrz sekcji i miedzy sekcjami po¬ woduja zmiane fazy wzmacnianych impulsów. Tym samym impulsy o polaryzacji otwierajacej tranzy¬ stor moga przy przesterowaniu wprowadzic go w stan nasycenia, co pogarsza charakterystyke nie- przeciazalnosci amplitudowej.Obwody formowania ksztaltu impulsu wprowa¬ dza sie bezposrednio miedzy sekcjami wzmacnia¬ jacymi. Wada takiego rozwiazania przy braku od¬ powiedniej separacji, jest niestabilnosc stalych czasowych formowania, ze wzgledu na zmiany opornosci wejsciowej tranzystora w funkcji wy¬ sterowania oraz trudnosc doboru elementów w ta¬ kich obwodach.Celem wynalazku jest skonstruowanie wzmacnia¬ cza impulsów elektrycznych, o liniowej charakte¬ rystyce przenoszenia, pozbawionego wyzej omówio¬ nych wad.Cel ten zostal osiagniety przez zbudowanie wzmacniacza na polaczonych ze soba trzech iden¬ tycznych sekcjach wzmacniajacych, wejsciowej srodkowej i wyjsciowej z których kazda sklada sie z dwu stopni róznicowych, zawierajacego oporowy dzielnik napiecia w ukladzie II dolaczony do wej¬ scia wejsciowej sekcji wzmacniajacej, które stano¬ wi baza pierwszego tranzystora pierwszego stopnia róznicowego, przy czym kolektor drugiego tranzy¬ stora tego stopnia jest polaczony galwanicznie z baza pierwszego tranzystora drugiego stopnia rózni¬ cowego, natomiast kolektor drugiego tranzystora 62 63162 3 tego stopnia jest polaczony galwanicznie z wejsciem ukladu formowania oraz poprzez jeden z oporni¬ ków oporowego dzielnika napiecia stanowiacego petle ujemnego sprzezenia zwrotnego z baza dru¬ giego tranzystora pierwszego stopnia róznicowego.Taka konfiguracja ukladu zapewnia przenoszenie impulsu o polaryzacji dodatniej, bez odwracania fazy. W ten sposób zastosowane tranzystory p-n-p wysterowywane sa w kierunku odciecia pradu ko¬ lektora, co poprawia charakterystyke nieprzeciazal- nosci amplitudowej wzmacniacza.Wzmacniacz wyposazono w stopnie formowania ksztaltu impulsu, wlaczone miedzy sekcjami wzmacniajacymi.Formowanie odbywa sie poprzez skokowa zmia¬ ne pojemnosci w obwodzie oporowo-pojemnoscio- wym. Obwód ten odseparowany jest obustronnie za pomoca wlaczonych na jego wejsciu i wyjsciu wtórników emiterowych. Zapewnia to stabilnosc stalych czasowych formowania w funkcji wystero¬ wania oraz umozliwia galwaniczne polaczenie sekcji.Wynalazek zostal przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedsta¬ wia schemat blokowy tranzystorowego wzmacnia¬ cza impulsów elektrycznych, fig. 2 schemat ideowy polaczen dzielnika wejsciowego, fig. 3 schemat ideowy sekcji wzmacniajacej, a fig. 4 schemat ideowy stopnia formowania ksztaltu impulsu po¬ przez rózniczkowanie.Impulsy o polaryzacji dodatniej lufo ujemnej, za¬ leznej od typu detektora, zostaja doprowadzone do wzmacniacza i podane na przelaczany skokowo oporowy dzielnik napiecia 1, polaczony z wejscio¬ wa sekcja wzmacniajaca 2. Wyjscie sekcji 2 laczy sie ze stopniem 3 formowania ksztaltu impulsu po¬ przez rózniczkowanie, który z kolei polaczony jest z nastepna srodkowa sekcja wzmacniajaca 4. Wyj¬ scie sekcji 4 dolaczono do stopnia 5 formowania ksztaltu impulsu poprzez calkowanie, który z kolei laczy sie z wyjsciowa sekcja wzmacniajaca 6. Z sekcji tej wyprowadza sie za iposrednictwem wtór¬ nika pietrowego 7 wzmocnione i uformowane im¬ pulsy polaryzacji dodatniej. Dolaczony do gniazda wejsciowego 8 oporowy dzielnik napiecia 1 wyko¬ nany jest w ukladzie II.Zapewnia on skokowa regulacje wzmocnienia w dwójkowym systemie podzialu. Zaleznie od pola¬ ryzacji impulsu, dodatniej lulb ujemnej przelacza sie go odpowiednio za pomoca przelacznika dwu¬ biegunowego 9, poprzez wyrównujace wzmocnienie, skompensowane pojemnosciowe oporniki 10 i 11 na baze pierwszego 12 lub drugiego 13 tranzystora, pierwszego stopnia róznicowego wejsciowej sekcji wzmacniajacej 2. Kazda z sekcji wzmacniajacych sklada sie z dwóch polaczonych ze soba stopni róz¬ nicowych, zbudowanych na tranzystorach p-n-p pierwszym 12, drugim 13 pierwszego stopnia rózni¬ cowego oraz pierwszym 14 i drugim 15 drugiego stopnia róznicowego.Kazda z sekcji wzmacniajacej objeta jest od¬ dzielna galezia sprzezenia zwrotnego dla pradu sta¬ lego i zmiennego za posrednictwem dzielnika opo¬ rowego zbudowanego na opornikach 16, 17 i 18, 631 4 petla sprzezenia zwrotnego jest wlaczona miedzy kolektor drugiego tranzystora 15 drugiego stopnia róznicowego, a baze drugiego tranzystora 13 pierw¬ szego stopnia róznicowego sekcji wzmacniajacej. 5 Wzmacniany impuls po przejsciu przez pierwszy stopien róznicowy wejsciowej sekcji wzmacniajacej uzyskuje polaryzacje dodatnia i nie zmienia fazy az do wyjscia z wzmacniacza.Stopnie formowania ksztaltu impulsu 3 i 5, wla- io czone miedzy sekcjami wzmacniajacymi wejsciowa 2 i srodkowa 4 oraz srodkowa 4 i wyjsciowa 6 skladaja sie z dwóch wtórników emiterowych, wej- ciowego zbudowanego na tranzystorze 19 którego emiter polaczony jest z jedenastopozycyjnym prze- 15 lacznikiem na którym zamontowano zespól pola¬ czonych kondensatorów 21, polaczonych odpowied¬ nio do bazy wyjsciowego tranzystora 20, które se¬ pemja stopien formujacy z jednej strony od po¬ przedniego stopnia wzmacniajacego, wejsciowego 2 20 lub srodkowego 4, a z drugiej strony od nastepnego stopnia wzmacniajacego, srodkowego 4 lub wyjs¬ ciowego 6.Formowanie impulsu podawanego na wejscie stopnia formujacego nastepuje na skutek dzialania 25 ukladu rózniczkujacego skladajacego sie z opor¬ nosci wejsciowej wtórnika emiterowego zbudowa¬ nego na tranzystorze 20 oraz jednego kondensatora z zespolu kondensatorów 21 wybranego przelaczni¬ kiem. 30 Faza impulsu po przejsciu poprzez uklad formu¬ jacy nie ulega zmianie. PL