SU1019589A1 - Программируема лини задержки - Google Patents

Abstract

ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ, содержаща  соединенные между входной и выходной шинами согласующие усилители с последовательно включенными чередующимис  пит  чейками между ними, кажда   чейка содержит три резистора и две параллельные ветви, включенные между ее входом и выходом, перва  ветвь состоит из включенных встречно двух диодов, а втора  - из включенных аналогично первой ветви двух диодов с элеменром задержки между ними, при этом в т/«  чейках диоды включены встречно анодами , а в п  чейках - встречно катодами, первый и второй резисторы m  чеек соединены первым выводом с шиной отрицательного напр жени , а п  чеек - с шиной положительного напр жени , отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  искажений задерживаемого импульсного сигнала переменной длительности и скважности, в каждой  чейке введены соединенный входом с входом управлени   чейки согласующей эле мент и два транзистора, соединенные коллектором первого с входом элемента задержки и вторым выводом первого резистора, коллектором второго - с точкой встречного включени  диодов первой ветви и вторым выводом второго резистора, в m  чейках транзисторы вз ты р-п-р типа и базой сое«5 динены соответственно первый с инверсным сл выходом, а второй с пр мым выходом согласующего элемента, а эмиттерами через третий резистор с шиной положительного напр жени , в п  чейках транзисторы вз т1 1 п-р-п типа и базой соединены соответсгвенно первый с пр мым выходом, второй с инверсным выходом согласующего элемента , а эмиттерами через третий резистор - с шиной отрицательного напр жени . со сл оо со

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  задержки импульсных сигналов в приборах формировани  длительности и временного сдвига импульсов. Известны управл емые линии задержки, использующие набор элементов задержки, подключаемых в цепь передачи сигналов с помощью электромеханических или механических элементов коммутации 1. Недостаток этих устройств - невысока  надежность. Известна управл ема  лини  задержки, котора  содержит на входе и вь1ходе по согласующему усилителю с последовательно соединенными п  чейками задержки между ними. Подключение элемента задержки в  чейке производитс  полупроводниковыми диодами, управл емыми током, задаваемым на них через высокочастотные дроссели и резисторы 2. Недостатки устройства - ограниченна  полоса пропускани  за счет несогласованности элементов задержки  чеек между собой из-за паразитных емкостей элементов, установленных на стыках  чеек, искажени  сигнала при работе устройства с длительностью этого сигнала, соизмеримой с индуктивной посто нной времени, определ емой высокочастотными дроссел ми и ограничивающими ток через диоды резисторами , а также искажени  при передаче сигнала переменной скважности, например серий импульсов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  управл ема  лини  задержки, содержаща  включенные между согласующими усилител ми чередующиес  ш и п-m  чейки задержки , состо щие из элемента задержки, диодов, переключател , резисторов и дросселей , обеспечивающих задание тока через диоды и включение их в провод щее состо ние 3. Недостатком устройства  вл етс  искажение задерживаемого сигнала при его длительности , соизмеримой с индуктивной посто нной времени, определ емой высокочастотными дроссел ми и ограничивающими ток через диоды резисторами. Эти искажени  будут иметь место также при передаче сигнала переменной скважности, например при передаче пачек импульсов с переменной длиной пачки и периода повторени  импульсов в ней. Цель изобретени  - уменьшение искажений задерживаемого импульсного сигнала переменной длительности и скважности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в программируемую линию задержки, содержащую соединенные между входной и выходной щинами согласующие усилители с последовательно включенными чередующимис  пит  чейками между ними, кажда   чейка содержит три резистора и две параллельные ветви, включенные между ее входом и выходом, перва  ветвь состоит из включенных встречно двух диодов, а втора  - из включенных аналогично первой ветви двух диодов с элементом задержки между ними, при этом в гп  чейках диоды включены встречно анодами, а в п  чейках - встречно катодами, первый и второй резисторы m  чеек соединены первым выводом с щиной отрицательного напр жени , а п  чеек- с щиной положительного напр жени , в каждой  чейке введены соединенный входом с входом управлени   чейки согласующий элемент и два транзистора, соединенные коллектором первого с входом элемента задержки и вторым выводом первого резистора , коллектором второго-с точкой встречного включени  диодов первой ветви и вторым выводом второго резистора, в m  чейках транзисторы вз ты р-п-р типа и базой соединены соответственно первый с инверсным выходом, второй с пр мым выходом согласующего элемента, а эмиттерами через третий резистор с щиной положительного напр жени , в п  чейках транзисторы вз ты п-р-п типа и базой соединены соответственно первый с пр мым выходом, второй с инверсньШ выходом согласующего элемента, а эмиттерами через третий резистор -- с шиной отрицательного напр жени . На чертеже приведена функциональна  схема предлагаемого устройства. Программируема  ли.ни  задержки содержит соединенные между входной и выходной шинами согласующие усилители 1 и 2 с последовательно включенными чередующимис  ш 3 и п 4-1 -г- 4-1-К  чейками между ними, кажда   чейка содержит три резистора 5-7 и две параллельные ветви, включенные между ее входом и выходом, перва  Бтевь состоит из включенных встреч™ 7 ченных аналогично первой ветви двух диодов 10 и 11 с элементом 12 задержки между ними. В m  чейках 3 диоды 8-11 включены встречно анодами, а в п  чейках 4-1 - 4-К. - встречно катодами. Первый 5 и второй 6 резисторы m  чеек 3 соединены первым выводом с щиной 13 отрицательного напр жени , а п  чеек 4-1-7-4-К - с щиной 14 положительного напр жени . В каждой  чейке введены соединенный входом с входом 15 управлени   чейкой согласующий элемент 16 и два транзистора 17 и 18, соединенные коллектором первого транзистора 17 с входом элемента 12 задержки и вторым выводом первого резистора 5, коллектором второго транзистора 18 - с точкой встречного включени  диодов 8 и 9 первой ветви и вторым выводом второго резистора б, в m  чейках 3 транзисторы 17 и 18 вз ты р-п-р типа и базой соединены соответственно первый 17 с инверсным выходом , второй 18 с пр мым выходом согласующего элемента 16, а эмиттерами через третий резистор 7 - с шиной 14 положительного напр жени , в п  чейках (4-1 -: 4-К) транзисторы 17 и 18 вз ты п-р-п типа и базой соединены соответственной первый 17 с пр мым выходом, второй 18 с инверсным выходом согласующего элемента 16, а эмиттерами через третий резистор 7 - с щиной 13 отрицательного напр жени . .. Кажда   чейка 3 и 4-1 ч- 4-К управл етс  сигналом, поступающим на ее вход 15 управлени . Этот сигнал управлени  может быть произвольным и соответствует элементной базе объекта, от которого производитс  управление предлагаемым устройством . . Назначение согласующих элементов 16 согласование сигнала управлени  с характеристиками переключател  тока, выполненного в  чейках 3 и 4-k-4- К на транзисторах 17 и 18 и третьем резисторе 7. Будем считать, что управление ведетс  некоторыми .потенциальными сигналами, один из которых соответствует уровню «Логический нуль, а другой - уровню «Логическа  единица. На пр мом и инверсном выходах согласующего элемента 16  чеек 3 и 4-I -4- 4-К при подаче на его вход уровн  «Логический нуль будут возникать напр жени  соответственно -U и +U, а при подаче уровн  «Логическа  единица - соответственно 4-U и -U. Рассмотрим работу устройства при поступлении сигнала управлени  уровнем «Логический нуль на вход управлени  15 всех  чеек, т. е. управл ющий код имеет вид 000...0. В. п  чейках 4-1 - 4-К напр жением с инверсного выхода согласующего элемента 16 обеспечиваетс  активный режим второго транзистора 18 и запираетс  первый транзистор 17. Коллекторный ток второго транзистора 18 определ етс  следующим соотнощением т t -Uarf-bEi JKH где U3(j - напр жение на переходе эмиттер- база второго транзистора 18 в рабочей точке; Е., напр жение на щине 13 отрицательного напр жени ; Т -величина сопротивлени  третьего резистора 7. Первый транзистор 17 запираетс  напр жением , равным алгебраической сумме напр жений с пр мого выхода согласующего элемента 16, третьего резистора 7 и с щины 13 отрицательного напр жени . Напр жение на его коллекторе близко к напр жению с щины 14 положительного напр жени . Этим напр жением запираютс  диоды 10 и 11 второй ветви. В m  чейках 3 напр жением с пр мого выхода согласующего элемента 16 обеспечиваетс  активный режим второго транзистора 18 и запираетс  первый транзистор 17. Коллекторный ток второго транзистора 18 определ етс  следующим соотношением I „.,, -1 эб-+-Е;г ч Кт i Ь напр жение на шине 14 положительного напр жени . Знак «минус говорит о противоположцом направлении этого тока ш  чеек 3 току п  чеек 4-1 -ь 4-К. Первый транзистор 17 запираетс  напр жением , равным алгебраической сумме напр жений с инверсного выхода согласующего элемента 16, третьего резистора 7 и с щины 14 положительного напр жени  Напр жение на его коллекторе близко к напр жению с щины 13 отрицательного напр жени . Этим напр жением запираютс  диоды 10 и 11 второй ветви. Транзисторы  чеек 3 и 4-1 - 4-К в активном режиме работ,ают как генератор тока с большим (дес тки килоом) внутренним сопротивлением . Режим работы  чеек выбираетс  таким. что 1кп ктКоллекторный ток второго транзистора 18 m  чеек 3 в точке соединени  анодов диодов 8. и 9 первой ветви разветвл етс  на два тока: левый - через диод 8 первой ветви гп  чейки 3, диод 9 первой ветви предыдущей п  чейки - 4-К, коллектор второго транзистора 18 этой  чейки; правый - через диод 9 первой ветви m  чейки 3, диод 8 первой ветви последующей п  чейки 4-1-:-4-К, коллектор второго транзисторэ 18 этой  чейки. Лева  и права  составл юща  коллекторного тока приблизительно равны и в сумме дают ток коллектора транзистора, сто щего в активном режиме, каждой  чейки 3 и 4-1 - 4-К. Лева  составл юща  тока первой  чейки замыкаетс  на выходное сопротивление согласующего усилител  1, а права  составл юща  тока последней  чейки замыкаетс  на входное сопротивление согласующего усилител  2. Благодар  разветвлению коллекторного тока на левую и правую составл ющие все диоды 8 и 9 первой ветви  чеек 3 и 4-1ч4-К наход тс  в провод щем состо нии. Сопротивление на участке от выхода согласующего усилител  1 до входа согласующего усилител  2 равно сумме сопротивлений открытых диодов 8 и 9. При использовании специальных коммутационных диодов, например ти-па КД409А, оно составл ет единицы ом. Задержка поданного на входную шину импульсного сигнала равна начальной задержке устройства и в первом приближении равна сумме задержек согласующих усилителей 1 и 2. Рассмотрим работу устройства при поступлении сигнала управлени  уровнем «Логическа  единица на вход 15 управлени  всех  чеек 3 и 4-1-4- К-К, т. е. управл ющий код имеет вид 111...1. В этом случае, аналогично раесмотренному ранее дл  кода 000...О, первые транзисторы 17 в  чейках 3 и 4-1 ч- 4-К переведутс  в активный режим, а вторые транзиеторы 18 выключате  и на их коллекторах по витс  напр жение с соответствующих шин 13 и 14, которым закроютс  диоды 8 и 9 первой ветви. Диоды 10 и 11 второй ветви окажутс  в провод щем состо нии за счет разветвлени  коллекторного тока первого транзистора 17  чеек 3, 4-1 -4-К, аналогично описанному дл  второго транзиетора 18. Сопротивление на участке от выхода согласующего усилител  1 до входа согласующего усилител  2 равно сумме сопротивлеНИИ открытых диодов 10 и 11 и составл ет единицы ом. Задержка поданного на входную шину импульеного сигнала равна сумме начальной задержки уетройетва и задержек элемента 12 задержки веех  чеек 3 и 4-1 4-К.

При произвольном значении управл ющего входа в тех  чейках 3 и 4-1 - 4-К, на которые поступает сигнал управлени  уровнем «Логический нуль, включатс  диоды 8 и 9 первой ветви, а на которые поступает сигнал управлени  уровнем «Логическа  единица, включатс  диоды 10 и

11второй ветви, и последовательно в цепь передачи сигнала подключитс  элемент 12 задержки.

Задержка поданного на входную шину импульеного еигнала равна сумме начальной задержки устройства и задержек элемента

12задержки тех  чеек 3 и 4-1 Ч-4-К, на которые поступил сигнал управлени  уровнем «Логическа  единица.

Выбира  величину задержки в элементе 12 задержки в соответствии с весовыми

живаемого сигнала, что позвол ет существенно уменьшить искажени  этого сигнала при его переменной длительности и екважноети .

Предлагаемое уетройетво легко поддаетс  миниатюризации, так как искажены крупногабаритные элементы - высокочастотные дроссели. Элементы 12 задержки могут быть в микрополосковом исполнении, а усилители 1 и 2, элементы 16, транзисторы 17 и 18 и диоды 8-11 - в Оеекорпусном исполнении , резисторы выполнены по тонкопленочной технологии на общей дл  всего устройства подложке. Такое исполнение позвол ет улучшить как электрические, так и конструктивно-технологические характеристики устройства в целом. коэффициентами разр дов управл ющего  чейками 3 и кода, получают задержку выходного сигнала, пропорциональную этому коду. Например, при п тиразр дном управл ющем коде и весе младшего разр да этого кода, равном 1 не, элемент 12 задержки в  чейках задержки должен иметь следующие значени : 1; 2; 4; 8; 16 не. В этом случае будет обеспечено задание задержки в устройстве до 31 не с дискретностью 1 не. Соглаеующие уеилители 1 и 2 обеепечивают еоглаеование иеточника входного еигнала и нагрузки е  чейками 3 и 4-1 - 4-К. В предлагаемом уетройетве исключены высокочастотные дроссели, обеспечивающие в известном устройстве разв зку цепей управлени  от тракта передачи задерживаемого сигнала. Разв зка в предлагаемом устройстве обеспечиваетс  за счет высокого (дес тки оом) внутреннего сопротивлени  генера™ра тока, образованного включаемым в активный режим первым 17 или вторым 18 транзистором  чеек 3 и 4-1 . Вли ние на тракт передачи задерживаемого сигнала емкости коллекторного перехода транзистора может быть сведено к минимуму при использовании высокочастотных транзиеторов ео значени ми этих емкоетей в единицы пикофарад. Таким образом, в предлагаемом устройстве иеключены индуктивноети и еведены к пренебрежимой величине емкоети, подключаемые параллельно тракту передачи задер

Claims (1)

1. ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ, содержащая соединенные между входной и выходной шинами согласующие усилители с последовательно включенными чередующимися пит ячейками между ними, каждая ячейка содержит три резистора и две параллельные ветви, вклю• ченные между ее входом и выходом, первая ветвь состоит из включенных встречно двух диодов, а вторая — из включенных аналогично первой ветви двух диодов с элемен- ячейках диоды включены встречно анодами, а в η ячейках — встречно катодами, первый и второй резисторы m ячеек соединены первым выводом с шиной отрицательного напряжения, а η ячеек — с шиной положительного напряжения, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения искажений, задерживаемого импульсного сигнала переменной длительности и скважности, в каждой ячейке введены соединенный входом с входом управления ячейки согласующей элемент и два транзистора, соединенные коллектором первого с входом элемента задержки и вторым выводом первого резистора, коллектором второго — с точкой встречного включения диодов первой ветви и вторым выводом второго резистора, в m ячейках транзисторы взяты р—η—р типа и базой сое- ; динены соответственно первый с инверсным выходом, а второй с прямым выходом согласующего элемента, а эмиттерами через третий резистор с шиной положительного напряжения, в η ячейках транзисторы взяты I п—р—η типа и базой соединены соответственно первый с прямым выходом, второй с инверсным выходом согласующего элемента, а эмиттерами через третий резистор —