(54) УСИЛИТЕЛЬ ОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ
Изобретение относитс к импупьсно1Г технике и может быть использовано, например , в системах контрол динамических параметров интеграпьньк микросхем. Известен усипитепь-формироватепь, со держащий канап регулировки нарастани и канал регулировки спада импульсов на транзисторах типа р-п-р и n-P-Pi пере . кпючатепь пол рности выходных импупьсов и-импульсные диоды, а на входе каждого канала включена регулируема лини задержки, а коллектор транзистора первого каскада каждого канала подключен к источнику питани через переменный резистор, средний вьюод которого соединен с базой транзистора следующего каскада, а выходы каналов подключены . к ойцему Контакту переключател пол рн сти вьгходных импульсов . Недостаток устройства - ограниченность диапазона его работы. Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс усилительформирователь импульсов, содержащий fV поспедоватепьно соединенных переключа- телей тока, в каждом из которых источник тока, два резистора нагрузки и коммутатор тока, два входа KOTopbtic вл ютс соответственно первым и входами переключател тока, а два выхода вл ютс соответственно первым и вторым выходами переключател тока, па- ралпельно которым подключены два по- следовательно соединенные резисторы нагрузки , о&ца точка соединени которых псдключена к третьему входу переключател тока, выход источника тока псщкточен к третьему входу коммутатора, а вход источника тока вл етс четвертым входом переключателей тока, которые подключены к первой шине аналогового управлени .- . Недостатком устройства вл етс ограниченность функциональных возможностей . Цель изобретени -; расширение функ-, циональадлх возможностей -путем, расширени диапазона задани амплитуды и смещени базовой линии импульсов, задани импульсов попожитепьной и отрицательной пол рности, программного задани значений длительности фронта и среза импульсов и обеспечени посто- нными заданных значений длительности фронта и среза при изменении амплитуды и смещени в положительной и отрицательной област х. Поставленна цель достигаетс тем, что в усилитель-формирователь импульсов , содержащий п последовательно соединеннък переключателей тока, каждый из которых состоит из источника тока, двух резисторов нагрузки и коммутатора тока, два входа которых вл ютс соответственно первым и вторым входами переключател тока, а два вькода вл ютс соответственно первым и вторым выходами переключател тока, параллель но которым подключены два последовательно соединенные резисторы нагрузки, точка соединени которых подключена к третьему входу переключател тока, причем выход источника тока подк ючен к третьему входу коммутатора тока, а вхо каждого из источников тока вл етс четвертым входом соответствующего пер ключател тока, подключенным к первой шине сигналов аналогового управпени , введены формирователь поп рностр и П управл емых источников напр жени , выход каждого из которых подключен к третьему входу соответствующего переключател тока, а вход - к первому выходу формировател пол рности, первый вход которого подключен к входной устройства, второй, третий и четверт входы подключены соответственно ко второй, третьей и четвертой П шинам сигналов аналогового управлени , а вто- tio|i и третий выходы формировател по рности подключень к первому и втором входам первого из П переключателей ток причем управл ющие входы каждого из источников тока соединены с п тым входом соответствующего переключател тока и п той шиной сигналов аналоговог управлени . На фиг, 1 приведена структурна электрическа схема устройства; на фиг. 2 эпюрьт, по сн ющие его работу. Устройство содержит f| переключателе 1 тока, состо щих из коммутатора2 то резисторов 3 и 4 нагрузки, источника 5 тока, управл емый источник 6 напр жени , формирователь 7 пол рности, входну шину 8 устройства, шины 9-13 сигналов аналогового управлени . Устройство работает следующим образом . На шину 8 усилител - формировател поступает сигнал (синусоидальньШ или импульсный), из которого на выходе формируютс пр моугольные импульсы положительной или отрицательной пол рности с заданными значени ми амплитуды, смещени базовойлинии, длительностью фронта и среза. Длительность фронта и среза формируемого импульса определ етс .2Аи,С,.С,ди„ с.Зз-Ян; п/ (1 где дин - перепад напр жени (амплитуда импульсов), cL - коэффициент передачи эмиттер ного тока в колпекторнуюю Од - ток эмиттера (источника 5); R ц - сопротивление нагрузки (нагрузочные резисторы 3 и 4); С| - емкость нагрузки; С j - емкость коллекторного р- П перехода. Из приведенной формулы видно, что ср с зависит от амплитуды импульсов на нагрузочных резисторах 3 и 4, котора определ етс током, задаваемым источником 5. Дл уменьшени этой зависимости использована -схема с несколькими последовательно соединенными каскадами переключателей 1 тока, количество П которых определ етс величиной тока, задаваемого оконечньш каскадом в нагрузку, коэффициентом усилени по току К(,ср ( с допустимыми искажени ми формы импульсов. Коэффициент усилени по току К;„ П-го каскада определ етс соотношением токов tl ( и D fi -источников 5 в (П-1)-м и П -м каскаде К/(, 3(1/ Jn-i Величина емкости С| зависит от напр жени U i открытого транзистора коммутА-ора, которое определ етс напр жением управл емого источника 6 и амплитудой импульса на нагрузочных резисторах 3 и 4. При поступлении на шину 9 усилител формировател комавды о заданий отрицательной пол рности выходных импульсов на втором и третьем выходах формировател 7 пол рности сигналы имеют соответственно пр мую и инверсную фор- му (например, сигналы О и S фиг. 2) по отношению к вхсдному сигналу, поступающему на шину 8 усилител - формировател . При поступлении команды о попожительной поп рности сигналы на втором и третьем выходах формировател , 7 измен ют форму и имеют соответственно инверсную и пр мую форму (например , сигналы а и б фиг. 2) по отношению к входному сигнаду. Второй и третий вькоды формировател 7 лоп рности соединены соответственно с первым и вторым входами первого каскада переключател 1 тока. Поэтому при изменении формы сигнала на выходах формировател 7 пол рности сигнал на выходе усилител -формировател также будет измен ть свою форму с пр мой на инверсную или наоборот. Верхний уровень сигнала на выходе усилител формировател (при нулевом смещении базовой линии выходного импульса) мало отличаетс от уровн нулевого потенциала , а Нижний меньше его на величину амплитуды импульсов (уровн сигналов а и б на фиг. 2). Импупьс а (фиг, 2) имеет отрицательную пол рность , а дл получени импульса положительной пол рности уровни импульса б Сфиг. 2) смешают в положительную область на величину амплитуды (импуль в на фиг 2). Поэтому при поступлении на третью шину команды о положительной пол рности импульсов на выходе усилител -формировател напр жени на первом выходе формировател 7 поп рно сти равно сумме напр жений задани амплитуды, которое поступает на шину 1О, и задани смещени базовой линии, которое поступает на шину 11. Первый выход формировател 7 пол рности соединен со эходами П управл емых источников 6, напр жение последнего из кото рых смещает уровни импульса б (фиг. 2 на выходе усилител -формировател в положительную область на величину амп туды. , Зависимость выходного тока 3 в (П-1) управл емых источниках 5 тока о управл ющего напр жени U , которое смешено в отрицательную область и поступает на шину 13, выражаетс формулой (2 Одно из tn значений коэффициента пр ( Збразовани К f, в (П -1) источниках 5 тока задаетс по шине 12, Начальное значение тока Зпо в (п-1) источниках 5 тока различно, В последнем П -ом источнике 5 тока величина выходного то ка определ ет амплитуду вьрсодного импульса , поэтому в нем Про О и коэф 76 фиднент преобразовани К имеет только одно значение. Зависимость выходного напр жени 1) f| в управл емых источниках 6 напр жени от управл ющего напр жени U у i поступающего с первого вьххода формировател 7 пол рности выражаетс формулой где UQP, - начальное значение, напр жени П -го управл емого источника 6 напр жени ; В j - коэффициент преобразовани П -го управл емого источника 6 напр жени . Последний П -и управл емый источник 6 напр жени задает величину смещени базовой линии импульсов на выходе усилител -формировател , а остальные ( П-1) задают величину напр жени на нагрузочных резисторах 3 и 4, а следовательно и величину напр5гжени открытого транзистора коммутатора, Вьшолнение в (n-D-M каскадах-переключателей 1 тока источников 5 тока управл емыми, в которых заЬисимость выходного тока от управл ющего напр жени задана выражением (2) (следовательно , зависимость коэффициента усилени TOKyK jf каскада переключател 1 тока от ампдитуды нелинейна), позвол ет расширить диапазон задани амплитуды в области мальтх значений. При мальк зна .чени х амплитуды выходного сигнала в (Л-) предьщущих каскадах переключателей 1 тока определ етс в основном величиной начального тока Э|-,д и искажени формы пр моугольного импульса, которые.ограничивали нижнее значение диапазона задани амплитуды в схеме известного устройства,отсутству1Ют. В области больших значений расширение диапазона задани амплитуды и смешени базовой линии импульсов обеспечиваетс введением управл емых источников 6 напр жени , которые отслеживают изменение амплитуды и смешени базовой линии, поддержива значение напр жени U | открытого транзистора коммутатора посто нным, и переход транзистора в режим нйсышени ит нарушени теплового режима, которые ограничивают верхнее значение диапазона задани амплитуды и смещени базовой. линии, отсутствует. Задание импульсов положительной иш отрицательной пол рности обеспечиваетс введением формировател 7 пол рности И управл емых источников 6 напр жени . 7 Программное задание значений дпитеп ности фронта и среза импульсов обеспечи ваетс вьшопнением в (П-1) каскадах переключателей 1 тока источников 5 ток управл емыми в которых программно задаетс tl значений коэффициента преобразовани управл кнцего напр жени в ток. Задава , различные коэффициенты преобразовани , задают различные коэффициенты усилени К f каскадов переключателей 1 тока, в следовательно и различную амплитуду импульсов на нагрузоч ных резисторах 3 и 4, что приводит в соответствие с вьфажением (1) к раз ( личным значени м Ст.и i.. Посто нство заданных значений длительности фронта и среза при изменении амплитуды и .смещени базовой пинии импульсов в по ложи тельной; и отрицательной области обеспечиваетс введением управл емых источников 6 напр жени , которы поддерживают посто нным напр жение} и ..g открь1того транзистора коммутатора , а следовательно и величину емкости li , изменением которой в прот«этипе обусловлена зависимость длительности фронта и среза импупьсов от амплитуды. Фо.рмула изобретени Усилитель-формирователь импульсов, содержащий П последовательно соединенньЛ переключателей тока, каждый из которых состоит из источника тока, двух резисторов нагрузки и коммутатора TOKS два входа которого вл ютс соответственно первым и вторым входами переклю чател тока, а два выхода вл ютс соответственно первым и вторым выходами переключател тока, параллельно которым 17 подключены два последовательно соединенные резисторы нагрузки, точка соединени которых пс кпючена к третьему входу переключател тока, причем выход источника тока подключен к третьему входу коммутатора тока, а вход каждого из источников тока вл етс четвертым входом соответствук цего переключател тока, подключенньш к первой шине сигналов аналогового управлени , о т л и чающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей , в него введены формирователь пол рности и Й1 управл емых источников напр жени , выход каждого из которых подключен к третьему входу соответствующего переключател тока, а вход к первому выходу формировател пол рности , первый вход которого подключен к входной шине устройства, второй, третий и четвертый входы подключены, соответственно к второй, третьей и четвертой П шинам сигналов аналогового управлени , а второй и третий выходы формировател пол рности подключены к первому и второму входам первого из П переключателей тока, причем управл клцие входы каждого из источников тока соединены с п тым входом соответствующего переключател тока и п той шиной сигналов аналогового управлени . Источники информации, прин тьге во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 362444, кл. Н ОЗ К 5/12, 28.12.70. 2.Извести ВУЗов Литовской ССР Радиоэлектроника-77 , 1977, т. 13, с. 19П, рис. 1.