SU1378019A1 - Генератор импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области радиоизмерительной техники и может быть использовано при генерировании , измерении и обработке импульсов пикосекундной длительности. Целью изобретени   вл етс  улучшение неравномерности верпины, уменьшение длительности фронта генерируемых импульсов и повьшение надежности генератора . Дл  достижени  этой цели в генератор импульсов дополнительно введены ждущий мультивибратор 7, устройство 8 выборки и хранени  и дифференциальный усилитель 9. Кроме того, генератор содержит источник 1 тока смещени  туннельного диода (ТД), согласующий резистор 2, устройство 3 начальной установки тока ТД, генератор 4 импульсов запуска и сброса, формирующее устройство 5 на ТД, нагрузку 6. В предложенном генераторе фронт формируемого перепада напр жени  составл ет 20 пс при неравномерности вершины импульса не более 3%. По сравнению с прототипом обеспечиваетс  уменьшение длительности фронта перепада напр жени  на 30% и улучшаетс  неравномерность вершины импульса на 50-70%. 2 ил. Q (Л

Description

САд vi

00

1137801

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано при генерировании, измерении и применении импульсов пико- секундной длительности.

Целью изобретени   вл етс  улучшение неравномерности вершины, уменьшение длительности фронта генерируемых импульсов и повьш1ение на- Q дежности reHepatopa.

Схема предлагаемого генератора изображена на фиг. 1; на фиг. 2 - вольтамперна  характеристика (ВАХ) туннельного диода (ТД), по сн юща  15 принцип работы генератора.

Генератор содержит источник 1 тока смещени  ТД, согласующий резистор 2,устройство 3 начальной установки тока ТД, генератор 4 импульсов 20 запуска и сброса, формирующее устройство 5 на ТД, нагрузку 6, ждущий мультивибратор 7, устройство 8 выборки- хранени  (УБХ), дифференциальный усилитель 9.25

Источник 1 тока смещени  ТД с согласующим резистором 2 между его выходом и общей шиной первым входом подключен к выходу сброса генератора 4 импульсов запуска и сброса, вы- 30 ход запуска которого подключен к выходу источника 1 тока смещени  ТД и к входу формирующего устройства 5 на ТД. Выход формирующего устройства подключен к нагрузке. Дифференци- ,5 альный усилитель 9 выходом подключен к второму входу источника 1 тока смещени  ТД, одним из входов - к выходу устройства 3 начальной установки тока ТД, а другим входом - к выходу 40 устройства 8 выборки и хранени , вход управлени  которого соединен с выходом ждущего мультивибратора 7, вхо- . дом подключенного к выходу сброса генератора 4 импульсов запуска и сбро- дс са. Вход устройства 8 выборки и хранени  соединен с входом,формирующего устройства 5 на ТД.

Дл  устранени  из выходного тракта генератора неоднородности от CQ источника компенсации напр жени  смещени  ТД, а следовательно, с целью улучшени  параметров формируемого импульса предлагаетс  стабилизировать положение рабочей точки на гс ВАХ ТД в исходном состо нии по входу формировател  на ТД. При этом источник 1 тока смещени  ТД с обратной св зью через УВХ 8 и дифференциальньй усилитель 9 в исходном состо нии от момента времени t до прихода импульса запуска t , обеспечивает стабилизацию напр жени  Ug (фиг. 2), на этапе t,.,t,, эта же схема ведет себ  как источник тока.

Генератор работает следующим образом .

Генератор 4 импульсов запуска и сброса вырабатывает импульс сброса длительностью t... обесточив 1ю- щий ТД. По срезу сбрасывающего импульса запускаетс  ждущий мультивибратор , вырабатывающий импульс управлени  длительностью t,...tj . Этот импульс переводит УВХ 8 в режим выборки. Напр жение Идс входа формирующего устройства на ТД 5 в этот период времени зар жает до такого же значени  емкость пам ти С з УВХ8. На выходе устройства начальной установки тока ТД 3 выставлено напр жение, соответствующее положению А рабочей точки на ВАХ ТД в исходном состо нии , (это напр жение равно U при коэффициенте усилени  УВХ, равном 1). На входы дифференциального усилител  9 подаютс  напр жени  от устройства 3 начальной установки тока ТД и с выхода УВХ8. Усиленный сигнал разности этих напр жений управл ет работой источника 1 тока смещени  ТД так, чтобы его выходной ток создавал падение напр жени  на входе формирующего устройства 5 на ТД, рйвное U . ; Таким образом, в схеме генератора в период времени t,... t, действует отрицательна  обратна  св зь, котора  стабилизирует положение А рабочей точки на ВАХ ТД и исключает нарушение режима работы генератора при изменении величины подключаемой нагрузки 6.В период времени t,.,.t УВХ8 переходит в режим хранени  напр жени  Ug,. При этом обратна  св зь разрываетс  и источник 1 тока смещени  ТД переходит в режим стабилизации тока, величина которого равна величине тока, протекающего через выход источника 1 тока смещени  ТД в период времени t, . . . t , .

При перерегулировке, когда напр жение на выходе устройства 3 начальной установки тока ТД превышает напр жение пика, емкость пам ти С УВХ зар жаетс  до напр жени , близкого к Ujit, так как в этом случае ра

боча  точка переходит на диффузион ную ветвь в положение Б (фиг.2). При это1Ч на входы дифференциального усилител  9 действуют разные напр жени ; , усиленна  разность которых воздействует на источник 1 тока смещени  ТД- так, что рабочан точка на ВАХ ТД вновь окажетс  на туннельной ветви. В схеме генератора возникает автоколебательный процесс. Частота автоколебаний определ етс  в основном емкостью пам ти С УВХ8. Таким образом исключаетс  статическа  работа ТД на диффузионной ветви и выход его из стро .

Ждущий мультивибратор может быть выполнен на основе ИС 155АГ1. УВХ содержит повторитель напр жени  на операционном усилителе Д1, аналоговый ключ на полевом транзисторе Т1 и емкость пам ти С. Дифференциальный усилитель представл ет собой операционный усилитель с полевыми транзисторами на входах (дл  устранени  разр да емкости пам ти С УВХ через вход дифференциального усилител ) .

Входное напр жение на источник 1 тока подаетс  с выхода дифференциального усилител . Сигнал сброса от генератора импульсов запуска сброса подаетс  в эмиттерную цепь транзистора . При этом на йрем  действи  импульса сброса эмиттер транзистора оказываетс  подключенным к корпусу и выходной ток источника тока становитс  равным нулю. ФНЧ на входе формировател  желательно, но на рабтоспособность генератора не вли ет.

При использовании современных ТД в схеме предлагаемого генератора фронт формируемого перепада напр 

жени  составл ет 20 пс при неравномерности вершины импульса не более 2%. По сравнению с прототипом пред- латаема  схема уменьшает длительность фронта перепада напр жени  на 30% и улучшает неравномерность вершины импульса на 50-70%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Генератор импульсов, содержащий источник тока смещени  туннельного диода с согласук цим резистором между его выходом и общей шиной, к первому входу которого подключен выход сброса генератора импульсов запуска и сброса, выход запуска которого подключен к выходу источ- ника тока смещени  туннельного диода и к входу формирующего устройства на туннельном диоде, выход которого подключен к нагрузке, и устройство начальной установки тока туннельного диода, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  параметров генерируемых импульсов и повышени 

   надежности, в него введены ждущий мультивибратор, устройство выборки- хранени  и дифференциальный усилитель , выход которого подключен к входу источника тока смещени  туннельного диода, один из его входов - к устройству начальной установки тока туннельного диода, а другой вход - к выходу устройства выборки-хранени , вход управлени  которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, вход которого подключен к выходу сброса генератора импульсов запуска и сброса,а вход соединен с входом формирующего устройства на туннельном диоде.

   0

   t

   I

   ts

   12

   UjlRn ЩЯн) UI()

   a

   i/. Z