SU384189A1 - EXTENDER RECTANGULAR PULSE - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области импульсной техники и может быть использовапо дл  расширени  длительности пр моугольных импульсов на стабильную величину.The invention relates to the field of pulsed technology and can be used to extend the duration of rectangular pulses by a stable value.

Известны расширители пр моугольных импульсов , содержаш,ие накопительный конденсатор , разр дный резистор.Expanders of rectangular pulses are known, including a storage capacitor, a discharge resistor.

С целью повышени  входного сопротивлени  и стабильности приращени  длительности импульса расширител  в предлагаемый расширитель дополнительно введены два элемента «И-НЕ и конденсатор. Выход первого элемента «И-НЕ соединен с входом второго элемента «И-НЕ и с одним выводом дополнительного конденсатора. Второй вывод конденсатора соединен с входом первого элемента «И-НЕ, разр дным резистором и через накопительный конденсатор с выходом второго элемента «И-НЕ. Второй вывод резистора соединен с обшей шиной.In order to increase the input resistance and the stability of the increment of the pulse width of the expander, two “AND-NOT and a capacitor” elements are additionally introduced into the proposed expander. The output of the first element “AND-NOT is connected to the input of the second element“ AND-NOT and with one output of an additional capacitor. The second capacitor lead is connected to the input of the first NAND element, a discharge resistor and through a storage capacitor with the output of the second NID element. The second pin of the resistor is connected to the common bus.

На фиг. 1 нредставлена принципиальна  схема расширител ; на фиг. 2, а-е - диаграммы напр жений в различных точках схемы; на фиг. 3 - развернута  схема расширител , выполненна  на элементах «Логика 1ЛБ212.FIG. 1 is a schematic diagram of the expander; in fig. 2, a – e — voltage diagrams at various points of the circuit; in fig. 3 - the extender scheme is developed, performed on the elements “Logic 1LB212.

Схема содержит элементы «И-НЕ 1 и 2, накопительный конденсатор 3, дополнительный конденсатор 4, разр дный резистор 5 (нозидией 6 обозначен вход, позицией 7 - выход).The circuit contains the elements AND-NOT 1 and 2, the storage capacitor 3, the additional capacitor 4, the discharge resistor 5 (the input 6 is designated by the nozidium, the position 7 is the output).

На фиг. 2 введены следующие обозначени : а - импульс на входе 6; б - импульс на выходе элемента /; в - импульс на выходе элемента 2; г - напр жение на конденсаторе 4 (относительно резистора 5); (3 -напр жение на конденсаторе 3 (относительно резистора 5); е - напр жение на резисторе 5.FIG. 2, the following notation is entered: a is a pulse at input 6; b is the pulse at the output of the element /; в - pulse at the output of element 2; g is the voltage across the capacitor 4 (relative to resistor 5); (3 is the voltage across the capacitor 3 (relative to resistor 5); e is the voltage across the resistor 5.

Расширитель пр моугольных импульсов собран на двух логических многовходовых элементах «И-НЕ, Выход элемента / соединен с входом элемента 5 и с одним выводом дополнительного конденсатора 4. Второй вывод дополнительного конденсатора соединен с входом элемента /, разр дным резистором 5 и накопительным конденсатором 5. Второй вывод разр дного резистора соединен с общей щиной (корпусом), а второй вывод накопительного конденсатора соединен с выходом 7The rectangular pulse expander is assembled on two logical multiple-input elements “AND-NOT, Element output / connected to the input of element 5 and with one output of an additional capacitor 4. The second output of an additional capacitor is connected to the input of the element /, the discharge resistor 5 and storage capacitor 5. The second output of the discharge resistor is connected to a common length (housing), and the second output of the storage capacitor is connected to output 7

расширител .extender

В исходном состо нии элемент / открыт, и на его выходе устанавливаетс  напр жение, близкое к нулю, которое обеспечивает закрытое состо ние элемента 2. На выходе элемента 2 устанавливаетс  напр жение, примерно равное напр жению источника питани .In the initial state, the element / open and at its output a voltage close to zero is set, which ensures the closed state of element 2. At the output of element 2, a voltage approximately equal to the voltage of the power source is established.

Открытое состо ние элемента / обеспечиваетс  сравнительно большим значением сопротивлени  резистора 5 и подачей высокого потенциала на вход 6.The open state of the element / is provided by a relatively large value of the resistance of the resistor 5 and by applying a high potential to the input 6.

Конденсатор 3 зар жен до цапр же и , примерно равногоCapacitor 3 is charged up to the same and approximately equal to

с/со -- -с.макСг with / with - - smakSg

где L/C. о - напр жение на конденсаторе 5; с.макс - напр жение, равное максимальному значению выходного напр жени  элемента 2;where l / c. o is the voltage across the capacitor 5; cmax is a voltage equal to the maximum value of the output voltage of element 2;

Lnopi - напр жение отпирани  элемента А Конденсатор 4 зар жен до напр жени Lnopi - unlock voltage of element A. Capacitor 4 is charged before voltage

.A.O -nOpit-.MHHi ).A.O -nOpit-.MHHi)

где Ьс.д.о. - напр жение на конденсаторе 4; мин, - напр жение, равное минимальному значению выходного напр жени  элемента 1.where bs.d. - the voltage across the capacitor 4; min, is the voltage equal to the minimum value of the output voltage of the element 1.

В момент Неотрицательный запускающий импульс , поступающий на вход 6, закрывает элемент 1. На выходе элемента 1 устанавливаетс  максимальное напр жение, которое открывает элемент 2. На выходе элемента 2 устанавливаетс  низкий уровень напр жени  t/мин, - В результате переключени  конденсатор 4 через малое выходное сопротивление элемента 1 подключаетс  к источнику питани .At the moment, a nonnegative triggering pulse arriving at input 6 closes element 1. At the output of element 1, a maximum voltage is set, which opens element 2. At the output of element 2, a low voltage level t / min is set, - As a result of switching, The output impedance of element 1 is connected to a power source.

Конденсатор 3 через малое сопротивление открытого элемента 2 подключаетс  к корпусу . Происходит перезар д конденсаторов J и 4 с посто нной времениThe capacitor 3 through a small resistance of the open element 2 is connected to the housing. Capacitors J and 4 are recharged at a constant time.

р   R

где С - величина емкости конденсатора 3; Сд - величина емкости конденсатора 4; вых, - выходное сопротивление элемента 1.where C is the capacitance value of the capacitor 3; Sd - the value of the capacitor 4; o, - output resistance of the element 1.

Через врем  перезар д конденсаторов н 4 заканчиваетс , при этом максимальное напр жение на выходе элемента 1 U макс разделитс  между конденсаторами с и 4 обратно пропорционально величинам их емкостей .After time, the recharging of the capacitors n 4 is completed, and the maximum voltage at the output of the element 1 U max is divided between the capacitors c and 4 in inverse proportion to the values of their capacitors.

При длительности входного импульса после перезар да конденсаторов 3 к 4 элемент 1 остаетс  в закрытом состо нии. Закрытое состо ние эле1мента 1 обеспечиваетс  наличием на его входе низкого потенциала входного импульса, и на выходе элемента 1 удерживаетс  высокий потенциал, обеспечивающий открытое состо ние элемента 2. Конденсатор 3 начинает разр жатьс  через резистор 5 и нижний открытый транзистор элемента 2 (фиг. 3). Такое состо ние схемы поддерживаетс  до окончани  действи  входного импульса (ti). Как только действие входного импульса заканчиваетс , конденсатор 3 начинает дозар жатьс  от источника питани  через цепи элемента 1 до тех пор, пока в момент t не достигнет величины (Упорх With the duration of the input pulse after recharging the capacitors 3 to 4, the element 1 remains in the closed state. The closed state of the element 1 is provided by the presence of a low potential of the input pulse at its input, and at the output of the element 1 a high potential is maintained, ensuring the open state of the element 2. The capacitor 3 begins to discharge through the resistor 5 and the lower open transistor of the element 2 (Fig. 3) . This circuit condition is maintained until the input pulse (ti) expires. As soon as the action of the input pulse ends, the capacitor 3 begins to be charged from the power source through the circuits of the element 1 until it reaches the value at time t (Upr

При выполпении услови  , открываетс  элемент 1, потенциал его выхода стремитс  понизитьс . Конденсатор 4 начнет разр жатьс  через транзисторы элементов / и 2When the condition is fulfilled, element 1 opens, its output potential tends to decrease. The capacitor 4 will begin to discharge through the transistors of the elements / and 2

(фиг. 3). При этом элемент / находитс  в открытом состо нии, но не насыщаетс , так как находитс  в активной области и  вл етс  по существу стаоилизатором тока. 5 В результате происходит линейный разр д конденсатора 4, и по линейному закону уоывает нанр жение на выходе элемента J. процесс продолжаетс  до тех пор, пока в момент /3 это напр жение не спадает до напр жени  запирани  элемента 2. Как только элемент 2 начнет запиратьс  замыкаютс  положительна  обратна  св зь с его выхода на вход элемента / через конденсатор 3, и элементы 1 и 2 скачкообразно переход т соответственно в открытое и закрытое состо ние. На этом процессе формировани  добавки заканчиваетс .(Fig. 3). The element / is in the open state, but is not saturated, as it is in the active region and is essentially a current stabilizer. 5 As a result, the linear discharge of the capacitor 4 occurs, and according to the linear law, the voltage at the output of the element J wakes up. The process continues until at time / 3 this voltage drops to the voltage of the locking of element 2. As soon as element 2 begins positive feedback is locked from its output to the input of the element / through the capacitor 3, and elements 1 and 2 abruptly go to the open and closed states, respectively. The process of forming the additive ends.

В результате на выходе элемента 2 выделитс  отрицательный импульс от момента подачи входного импульса Го ДО момента запирани  элемента 2 (/з), т. е. выделитс  импульс , длительность которого равна сумме входного импульса и добавки, ооусловленной переходными процессами.As a result, a negative impulse is released at the output of element 2 from the moment the input impulse G is supplied. Until the moment element 2 is locked (i.e.), i.e., an impulse is released whose duration is equal to the sum of the input impulse and additive due to transients.

25 По окончании формировани  импульса наступает процесс восстановлени , при котором конденсаторы 3 н 4 должны восстановить зар ды , которые существовали в исходном состо нии . Па этом цикл работы заканчиваетс .25 At the end of the formation of a pulse, a recovery process begins, in which capacitors 3 and 4 must restore the charges that existed in the initial state. This cycle of operation ends.

Q Дл  получени  высокой стабильности длительности приращени  импульса необходимо соотношение конденсаторов выбрать таким , чтобы за врем  действи  входного сигнала потенциал на конденсаторе 3 был близкимQ To obtain a high stability of the pulse increment time, it is necessary to choose the ratio of capacitors such that during the time of the input signal the potential on the capacitor 3 is close

5 к Uaop, .5 to Uaop,.

Высока  стабильность длительности импульса обусловлена полным разр дом конденсатора 4 (напр жени  между обкладками О), линейным характером разр да конденсатора 4The high stability of the pulse duration is due to the complete discharge of capacitor 4 (voltage between the plates O), the linear nature of the discharge of capacitor 4

0 и наличием сложных инверторов на выходе элементов / и 2.0 and the presence of complex inverters at the output of the elements / and 2.

Полный перезар д конденсатора 4 обеспечиваетс  подключением его между диодными входами элементов / и 2. Так как примен е5 мые элементы одного класса и их пороговые значени  при1мерно равны, напр жение на обкладках конденсатора 4 в .момент срабатывани  элемента 2 . Полный разр д конденсатора 4 исключаетA full recharge of the capacitor 4 is provided by connecting it between the diode inputs of the elements / and 2. Since the utilized elements of one class and their threshold values are approximately equal, the voltage on the plates of the capacitor 4 at the instant of operation of the element 2. Full discharge of capacitor 4 excludes

Q вли ние изменени  напр жени  источника питани  на момент срабатывани  элемента 2, так как при фиксированной посто нной времени разр да конденсатора 4 момент срабатывани  элемента 2 зависит только от посто нной времени разр да и не зависит от начального зар да.Q is the effect of the change in the voltage of the power source at the time of the operation of element 2, since at a fixed constant discharge time of capacitor 4, the response time of element 2 depends only on the constant discharge time and does not depend on the initial charge.

Линейный разр д конденсатора 4 обеспечивает стабильность посто нной времени разр да , и, следовательно, стабильность мо.ментаThe linear discharge of the capacitor 4 ensures the stability of the constant discharge time, and therefore the stability of the moment

0 закрывани  элемента 2. Наличие на выходе элементов / и 2 сложных инверторов обеспечивает линейный перезар д конденсаторов 3 и 4. В качестве элементов / и 2 вз ты элементы0 closing element 2. The presence at the output of elements / and 2 complex inverters provides linear recharging of capacitors 3 and 4. As elements / and 2 elements are taken

5 «Логика 1ЛБ212. Величина резистора 5-5 "Logic 1LB212. Resistor size 5-

10 ком, емкость конденсатора 3±0,01 - -0,015 мкф. Приращение длительности импульса не превышает 50 мксек при входном сигнале 15-50 мксек. Стабильность приращени  длительности импульса при одновременном изменении питающего напр жени  на ±10% и изменении температуры окружающей среды от -10 до +60°С составл ет 1,5-2%.10 com, the capacitance of the capacitor 3 ± 0,01 - -0,015 microfarads. The increment of the pulse duration does not exceed 50 µs with an input signal of 15-50 µs. The stability of the increment of the pulse duration while changing the supply voltage by ± 10% and changing the ambient temperature from -10 to + 60 ° C is 1.5-2%.

Предмет изобретени Subject invention

Расщиритель пр моугольных импульсов, содержащий накопительный конденсатор, разр дный резистор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  входного сопротивлени  и стабильности приращени  длительности, в него дополнительно введены два элемента «И- НЕ и конденсатор, причем выход первого элемента «И-НЕ соединен с входом второго элемента «И-НЕ и с одним выводом дополнительного конденсатора, второй вывод которого соединен с входом первого элемента «И-НЕ, резистором, второй вывод которого соединен с общей шиной, и соединен через накопительный конденсатор с выходом второго элемента «И-НЕ.A square pulse extender containing a storage capacitor, a discharge resistor, characterized in that, in order to increase the input resistance and the stability of the increment of duration, two “AND-NOT and a capacitor” elements are additionally introduced, and the output of the first element “AND-NO is connected with the input of the second element "AND-NOT and with one output of an additional capacitor, the second output of which is connected to the input of the first element" AND-NOT, a resistor, the second output of which is connected to the common bus, and connected via a drive th output of the second capacitor element "AND-NO.

I Фиг.2I Figure 2

Фаг. 3Phage. 3