PL66704B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.11.1973 66704 KI. 21e,13/34 MKP GOlr 13/34 CZYTELNIA1 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Jerzy Baranowski, Michal Rzewuski Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Impulsowe urzadzenie symetryczne do próbkowania sygnalów elektrycznych Przedmiotem wynalazku jest impulsowe urzadze¬ nie symetryczne do próbkowania sygnalów elektry¬ cznych. Urzadzenia tego typu znajduja zastosowa¬ nie w szerokopasmowych synchroskopach strobo¬ skopowych, woltomierzach stroboskopowych, w sy¬ stemach odbioru slabych sygnalów, pracujacych na zasadzie wielokrotnego gromadzenia informacji i tak dalej.W systemach pracujacych na zasadzie próbko¬ wania sygnalów jednym z najwazniejiszydh zagad¬ nien jest wytworzenie mozliwie wa&kiego, szpilko¬ wego impulsu próbkujacego sterujacego urzadzenie próbkujace, oraz sposób doprowadzenia tego im¬ pulsu do urzadzenia próbkujacego. Powoduje to znaczne trudnosci, zwlaszcza w urzadzeniach sy¬ metrycznych, do sterowania których niezbedne sa dwa impulsy sterujace, identyczne i syntezowe, lecz o przeciwnej polaryzacji.Znane jest rozwiazanie symetrycznego ukladu próbkujacego, w którym imipuHs próbkujacy jest ostatecznie ksztalltowiany wewnajtrz urzadzenia pró¬ bkujacego. Sygnal badany jest przesylany przez urzadzenie próbkujace, w którym podlega próbko¬ waniu. W torze transmisyjnym sygnalu badanego znajduje sie dwustozkowa wneka, która sluzy do ksztaltowania impulsu próbkujacego. Wneka ta jest utworzona dzieki odpowiedniemu uksztaltowaniu przewodu zewnetrznego wspólosiowej linii trans¬ misyjnej sygnalu badanego. 2 Wneka jest wykonana w postaci metalowej ko¬ mory dwustozkowej wypelnionej dielektrykiem.Wspólosiowe metalowe stozki o identycznym kacie rozwarcia umieszczone sa wspólosiowo wierzchol- 5 kami do siebie a podstawami na zewnatrz. Prosto¬ padle do osi stozków, miedzy ich wierzcholkami przechodzi wewnetrzny przewód linii transmisyj¬ nej sygnalu badanego. W pewnej odleglosci od wierzcholków stozków ich podstawy sa polaczone 10 ze soba galwanicznie na calym obwodzie metalo¬ wa powierzchnia walcowa. Przez dwa symetryczne otwory w tej powierzchni walcowej przechodzi przewód wewnetrzny linii transmisyjnej sygnalu badanego. Istnienie wneki nie zaklóca transmisji 15 sygnalu próbkowanego, gdyz przewód wewnetrzny linii transmisyjnej tego sygnalu jest odpowiednio uksztaltowany w celu skompensowania wplywu zmian ksztaltu przewodu zewnetrznego.Impuls próbkujacy, w postaci szybko narastaja- 20 cego skoku napiecia, jest wprowadzany specjalna miniaturowa linia wspólosiowa miedzy wierzcholki stozków. ImpuOs ten biegnie we wnece dwustoz¬ kowej, dochodzi do zwierajacej powierzchni wal¬ cowej, odbija sie w przeciwnej fazie i wraca po 25 czasie równym podwójnemu czasowi propagacji miedzy wierzcholkami a scianami wneki. Powoduje to uksztaltowanie miedzy wierzcholkami stozków waskiego impulsu próbkujacego o czasie trwania równym w przyblizeniu podwójnemu czasowi pro- 30 pagacji miedzy wierzcholkami a scianami wneki. <66 70466 704 Uksztaltowany w taki sposób impuls próbkujacy uruchamia zawory elektryczne, które w postaci diod pólprzewodnikowych sa umieszczone miedzy wierz¬ cholkami stozków a przewodem wewnetrznym linii transmisyjnej sygnalu badanego.Prady przeplywajace przez diody pólprzewod¬ nikowe pod wplywem impulsu próbkujacego ma¬ ja wartosc zalezna od chwilowej wartosci sygnalu próbkujacego i stanowia produkt procesu próbko* wania. Impuls próbkujacy nie przedostaje sie do linii transmisyjnej dzieki jego wprowadzeniu mie¬ dzy symetryczne punkty linii transmisyjnej sy¬ gnalu badanego.Rozwiazanie to wskutejt skomplikowanego ksztal¬ tu wneki dwustozkowej nastrecza znaczne trudno¬ sci projektowe i technologiczne. Zlozony ksztalt przewodu zewnetrznego linii transmisyjnej sygnalu badanego — wneka dwustozkowa, powoduje ko¬ niecznosc stosowania przewodu wewnetrznego w tej samej linii o skomplikowanym ksztalcie. Prze¬ wód ten na róznych odcinkach urzadzenia prób¬ kujacego posiada ksztalt preta o przekroju kolo¬ wym, stozka i waskiego paska cienkiej folii.Wykonanie takiego przewodu jest trudne ze wzgledu na male wymiary calego urzadzenia. Przy zmianach ksztaltu i wymiarów przewodu wewne¬ trznego stosuje sie podciecia kompensacyjne, których wielkosc dobiera sie eksperymentalnie.Wykonanie przewodu zewnetrznego w postaci wneki dwustozkowej jest trudne ze wzgledu na male wymiary wneki oraz wymagania dotyczace kata rozwarcia stozków. Dla doprowadzenia im¬ pulsu próbkujacego miedzy wierzcholki stozków wneki dwustozkowej w tym urzadzeniu wykonana jest specjalna, miniaturowa linia wspólosiowa. Ca¬ losc urzadzenia jest rozbieralna co zapewnia mon¬ taz calosci i ewentualna wymiane diod pólprze¬ wodnikowych.Celem wynalazku jest opracowanie impulsowego urzadzenia symetrycznego do próbkowania sygna¬ lów elektrycznych, w którym zamiast specjalnej wneki do uksztaltowania impulsu próbkujacego jest wykorzystywany odcinek linii transmisyjnej sygnalu badanego.Cel ten zostal osiagniety przez opracowanie im¬ pulsowego urzadzenia symetrycznego do próbkowa¬ nia sygnalów elektrycznych majacego postac linii transmisyjnej, która na odcinku ksztaltowania im¬ pulsu próbkujacego sklada sie z przewodu wewne¬ trznego i dwóch przewodów zewnetrznych. Prze¬ strzen miedzy przewodami moze byc wypelniona dielektrykiem stalym lub gazowym, lub kombino¬ wanym. Poza odcinkiem ksztaltowania impulsu próbkujacego przewody zewnetrzne sa ze soba gal¬ wanicznie polaczone.W polowie odcinka ksztaltowania impulsu prób¬ kujacego znajduje sie doprowadzenie miedzy prze¬ wody zewnetrzne sygnalu majacego postac szybko narastajacego skoku napiecia, z którego jest ksztal¬ towany impuls próbkujacy. Sygnal ten rozchodzi sie w obie strony miedzy przewodami zewnetrzny¬ mi i po osiagnieciu polaczen tych przewodów odbi¬ ja sie w przeciwnej fazie i wraca do miejsca do¬ prowadzenia. Po uplywie czasu, równego czasowi propagacji 6ygnalu na odcinku ksztaltowania, na¬ piecie w punkcie doprowadzenia sygnalu ksztalto¬ wanego osiaga wartosc zerowa wskutek kompen¬ sacji napiecia fali padajacej i fali odbitej od kon- 25 30 ców odcinka ksztaltowania. W teh : sposób po¬ wstaje miedzy przewodami zewnetrznymi krótko¬ trwaly impuls próbkujacy.Próbkowanie sygnalu badanego odbywa sie za. 5 pomoca zaworów elektrycznych, korzystnie diod pólprzewodnikowych, umieszczonych pomiedzy prze¬ wodami zewnetrznymi a przewddem wewnetrznym w polowie odcinka ksztaltowania impulsu próbku¬ jacego. Zawory sa polaczone galwanicznie z prze- 10 wodem wewnetrznym linii transmisyjnej z przewo¬ dami zewnetrznymi zas poprzez kondensatory ma¬ gazynujace ladunek pobranej próbki. W czasie trwa¬ nia impulsu próbkujacego zawory sa otwarte a pra¬ dy plynace przez nie sa proporcjonalne do chwilo- 15 wej wartosci napiecia sygnalu badanego przesylane¬ go przez linie transmisyjna, w miejscu pobierania próbki. Prady te. zawieraja w sobie informacje o wantosciach chwilowych sygnalu badanego. W wyniku przeplywu tych pradów kondensatory ma- 20 gazynujace laduja sie do napiecia proporcjonalnego do pradu próbki, które to napiecie stanowi sygnal wyjsciowy z urzadzenia próbkujacego.Zaleta impulsowego urzadzenia symetrycznego do próbkowania sygnalów elektrycznych jest pro¬ stota konstrukcji, latwosc projektowania, latwosc dopasowania odcinka linii transmisyjnej ksztaltuja¬ cego impuls próbkujacy, oraz proste doprowadzenie szybko narastajacego skoku napiecia, z którego jest ksztaltowany impuls próbkujacy. Konstrukcja ta jest szczególnie prosta do wykonania w postaci od¬ cinka linii paskowej.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia konstrukcje impulsowego urzadzenia, symetrycznego do próbkowania sygnalów elektrycz¬ nych w postaci odcinka linii paskowej z zaworami w postaci diod pólprzewodnikowych w widoku z góry, fig. 2 widok z boku tego urzadzenia, a fig. 3 wykresy czasowe przebiegów elektrycznych w tym urzadzeniu.Impulsowe urzadzenie symetryczne przedstawio¬ ne na fig. 1 i fig. 2 w postaci odcinka linii pasko¬ wej, sklada sie z jednakowej dlugosci przewodów 45 zewnetrznych 2, 2', oraz symetrycznie miedzy ni¬ mi umieszczonego przewodu wewnetrznego 1. Prze¬ wody zewnetrzne na krancach odcinka ksztaltowa¬ nia impulsu próbkujacego sa galwanicznie ze soba polaczone, na przyklad poprzez kolnierz zlacz kon- 50 centrycznych 3. W polowie odcinka ksztaltowania sa umieszczone dwie diody pólprzewodnikowe 4, które sa wlaczone symetrycznie miedzy przewód wewnetrzny 1, a przewody zewnetrzne 2, 2' po¬ przez kondensatory 5, polaczone swymi wyjsciami 55 6 ze wspólpracujacym ukladem elektronicznym.Równiez w polowie odcinka ksztaltowania znajduje sie doprowadzenie 7, miedzy przewody zewnetrz¬ ne 2, 2', impulsu majacego charakter szybko nara¬ stajacego napiecia, z którego jest ksztaltowany im- 60 puls próbkujacy.Dzialanie urzadzenia jest opisane ponizej. Impuls majacy charakter szybko narastajacego skoku na¬ piecia (fig. 3a) jest doprowadzony w polowie od¬ cinka ksztaltowania miedzy przewody zewnetrzne 65 2, 2', w punkcie 7. Impuls ten odbija sie od zwar¬ tych konców przewodów zewnetrznych w przeciw¬ nej fazie i wraca do punktu 7 po czasie równym czasowi propagacji impulsu na odcinku ksztalto-66 704 wania (fig. 3b). W wyniku tego na zaworach dio¬ dowych powstaje waski impuls próbkujacy o ksztalcie zblizonym do trójkata (fig. 3c). Impuls ten otwiera zawory na odpowiedni przeciag czasu, przy czym przez zawory plyna wówczas prady o wartosciach proporcjonalnych do chwilowej war¬ tosci napiecia sygnalu badanego w linii transmi¬ syjnej w miejscu próbkowania. Prady te laduja kon¬ densatory 5 do pewnych wartosci napiec, które sta¬ nowia sygnaly wyjsciowe tego urzadzenia. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Impulsowe urzadzenie symetryczne do próbkowa¬ nia sygnaV3w elektrycznych zawierajace dwa zawo- 10 6 ry elektryczne, korzystnie diody pólprzewodnikowe umieszczone w polowie odcinka ksztaltowania im¬ pulsu próbkujacego, stanowiacego czesc linii trans¬ misyjnej sygnalu próbkowanego, dwa kondensato¬ ry oraz dwie koncówki doprowadzajace skok na¬ piecia, z którego jest w urzadzeniu ksztaltowany Impuls próbkujacy, znamienne tym, ze jego odci¬ nek ksztaltowania impulsu próbkujacego stanowi przewód wewnetrzny (1) i dwa przewody zewne¬ trzne (2, 2') symetrycznie rozmieszczone wzgledem przewodu wewnetrznego, które to przewody ze¬ wnetrzne sa polaczone galwanicznie miedzy soba na obu koncach tego odcinka ksztaltowania po¬ przez zwarcia (3). f"^-1KL. 21e,13/34 66 704 MKP GOlr 13/34 u f U ' u | _I I Q i 1 1 r^ i i b _i ^» t t fig. 3 Typo Lódz, zam. 1258/72 — 110 egz. Cena zl 10,— PL PL