SU1162051A1

SU1162051A1 - Амплитудно-временной преобразователь

Info

Publication number: SU1162051A1
Application number: SU833673926A
Authority: SU
Inventors: Yurij Yu Dotsenko; Anatolij F Belov
Original assignee: Yurij Yu Dotsenko; Anatolij F Belov
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1985-06-15

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и. может быть исполь-¹зовано в амплитудно-цифровых преобразователях, построенных по принципу амплитуда-время-цифра. 5

Цель изобретения - увеличение динамического диапазона входных сигналов Преобразователя и точности преобразования.

На чертеже представлена принци- 10 пиальная электрическая схема амплитудно-временного преобразователя.

Устройство содержит запоминающий· конденсатор 1, генератор 2 тока разряда, генератор 3 тока ограниче- 15 ния, диод 4 ограничения, компаратор 5 напряжения, прямой вход которого соединен с первым выходом усилителя 6, анодом диода 4, выходом генератора 3 и эмиттером зарядового 20 транзистора 7, база которого соединена с положительной шиной.8 источника смещения, а коллектор - с выходом генератора 2 тока разряда, одной из обкладок запоминающего конденса- 25 тора 1, вторая обкладка которого соединена с общей шиной и инверсным входом 9 усилителя 6. Инверсный вход компаратора 5 напряжения соединен со средним выводом резистивного де- зд лителя 10 и через конденсатор 11 с выходом 12 устройства и инверсным выходом компаратора 5.

К положительной шине 13 источника питания подключена цепь, сос- 35 тоящая из последовательно соединенных токозадающего резистора 14 и термокомпенсирующего диода 15, катод которого соединен с положительной шиной 8 источника смещения.

Вход 16 устройства соединен с прямым входом усилителя 6, состоящего из дифференциального каскада

17 и выходного каскада 18.Прямой и 45 инверсный входы дифференциального усилителя соответственно соединены

с входами 9,16 преобразователя. Базы транзисторов выходного каскада

18 соединены с соответствующими вы- 50 ходами дифференциального каскада 17,

а выходы - с соответствующими выходами усилителя 6. Второй выход усилителя 6 соединен с коллектором транзистора 19, база которого под- 55 ключена к шине 8, а эмиттер соединен с катодом диода 4 и выходом генератора 20 тока смещения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (при отсутствии входного сигнала) потенциал на входе 16 близок к нулевому и за счет действия последовательной отрицательной обратной связи усилителя 6 такой же потенциал устанавливается на запоминающем конденсаторе 1. Обратная связь усилителя 6 замыкается за счет протекания 'тока разряда генератора 2 через зарядовый транзистор 7 и транзисторы выходного каскада 18 усилителя

6.

Выходной ток генератора 3 всегда протекает через постоянно открытый диод 4 ограничения в генера-, тор 20 тока смещения ( ~ 2 3₀т(>),

при этом с первого выхода усилителя 6 также протекает через диод 4 в генератор 20 ток, равный -'3_0Гр_?обеспечивая закрытое состояние транзистора 19.

На прямом входе компаратора 5 устанавливается потенциал, равный (Е_ем + 0,7) В, причем на его инверсный вход постоянно задан потенциал, равный (Е_см ⁺ θ»35) В, а на выходе 12 устройства и компаратора 5 потенциал, близкий к нулевому (логический нуль).

Таким образом, введение ограничения потенциала на эмиттере транзистора 7 позволяет полностью исключить время установления обусловленное положительной следящей обратной связью, и задать постоянный уровень порога срабатывания компаратора 5 (Е_см + 0,35) В.

Появление на входе 16 преобразователя импульса положительной полярности вызывает заряд запоминающего конденсатора 1 до его амплитудного значения током 0_3αλ) выходноно каскада 18 усилителя 6,протекающим по его первому выходу.

После достижения входным сигналом преобразователя амплитудного значения транзистор выходного каскада 18, связанный с первым выходом усилителя 6, закроется и зарядный ток выключится.

Часть тока З_см генератора 20 равна токуЗоер; которая протекала через открытый выходной каскад 18 усилителя 6, теперь будет перезаряжать паразитную емкость, связанную

3 '1162051 4

с эмиттером транзистора 7 до напряжения смещения +Е_ем, при котором этот ток полностью переключится в эмиттер транзистора 19 ограничения, транзистор 7 полностью 5

закроется.

Изменение напряжения эмиттера транзистора 7 составляет всего 0,7 В, что позволяет увеличить точность преобразований до величи- 10 ны 0,04-0,05%.

После того, как напряжение на эмиттере транзистора 7 достигло значения (Е_см+ 0,35) В (момент разрыва обратной связи усилителя 6), 15

это напряжение, поступив на прямой вход компаратора 5, вызывет его срабатывание и на выходе 12 установится высокий потенциал (логическая единица) . За счет положитель- 20 ной импульсной обратной связи компаратора 5, замыкаемой через конденсатор 11, произойдет импульсное изменение потенциала на инверсном входе компаратора, т.е. порог его 25 срабатывания увеличится и тем самым устранятся колебания переднего фронта временного интервала преобразователя, вызываемые высокочастотными помехами. Время действия положитель- 39 ной импульсной обратной связи компаратора порядка 50-100 нс определяется постоянной времени КС - цепи, образованной конденсатором 11 и резисторами делителя 10.

Как только транзистор 7 полностью * закрылся, начнется линейный разряд, запоминающего конденсатора 1 разрядным током ( ϊρο,^ο) генератора‘2.

Разряд конденсатора 1 продолжается ₁до тех пор, пока потенциал на конденсаторе 1 (и на инверсном входе 9 усилителя 6) не будет равным потенциалу на входе 16. При достижении указанного равенства потенциалов через транзисторы ‘выходного каскада 18 усилителя 6 начнется протекать зарядный ток («Г чар )}который перезаряжает паразитную емкость, связанную с эмиттером транзистора 7.

В момент, когда напряжение на эмиттере транзистора 7 превысит (Е_сй, + 0,35) В, замкнется отрицательная обратная связь усилителя 6 по цепи: первый выход каскада 18, транзистор 7, генератор 2 и вход 9, при этом закроется транзистор 19 и ток, протекавший через него, переключится в диод 4, а на выходе компаратора 5 произойдет изменение потенциала с высокого на низкий (логический нуль) и за счет положительной импульсной обратной связи через конденсатор 11 осуществится импульсное уменьшение порога срабатывания компаратора 5, что устранит колебания заднего фронта временного · интервала преобразователя. После · этого преобразователь готов к пре^· образованию. Каскад 18 усилителя 6, эмиттер которого соединен с вторым выходе»! усилителя 6, во всех режимах находится в проводящем состоянии, выполняя роль управляемого источника напряжения для второго транзистора выходного каскада 18 и обеспечивая более четкое закрывание, и открывание второго транзистора,а следовательно,и более четкое определение моментов размыкания и замыкания обратной связи усилителя 6.

1162051

Claims

АМПЛИТУДНО-ВРЕМЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий усилитель, состоящий из дифференциального и выходного каскадов, запоминающий конденсатор, генераторы токов разряда и смещения, диод ограничения, зарядовый транзистор, термокомпенсирующий диод, резистивный делитель, " конденсатор, токозадающий резистор

и компаратор напряжения, цепи питания усилителя подключены к соответствующим шинам источника питания, а базы транзисторов выходного каскада соответственно подключены к прямому и инверсному выходам дифферендиального каскада, резистивный делитель подключен параллельно к термокомпенсирующему диоду, катод которого соединен с положительной шиной источника смещения и базой зарядового транзистора,а анод через токозадающий резистор подключен к положительной шине источника питания , коллектор зарядового транзистора соединен с выхбдом генератора тока разряда и через запоминающий конденсатор - с общей шиной, первый и второй выходы выходного каскада соответственно соединены с выходами усилителя, входы которого соединены с входами дифференциального каскада соответственно, отличающийся тем, что, с целью . увеличения динамического диапазона входных сигналов и точности преобразования, в него введены транзистор ограничения и генератор тока ограничения, выход которого соединен с анодом диода ограничения, прямым входом компаратора, эмиттером зарядового транзистора и первым выходом усилителя, выход генератора тока смещения соединен с катодом диода ограничения и эмиттером транзистора ограничения, база которого подключена к положительной шине источника смещения, а коллектор к второму выходу усилителя, инверсный выход компаратора напряжения соединен с выходом преобразователя и через конденсатор - со своим инверсным входом,соединенным со средним выводом резистивного делителя , прямой вход усилителя подключен к входу преобразователя, а инверсный вход - к коллектору зарядового транзистора.

зи „ 1162051

1 1162051 2