УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РАДИОИМПУЛЬСОВ

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнике, системам связи и может быть использована в радиопередающих устройствах, радиолокации, системах защищенной связи, импульсной технике и т.п.
Известно устройство для формирования радиоимпульсов (Авторское свидетельство №1030948 SU, МПК Н03В 11/00, Медведев Ю.А., Топорин В.И., Рыбынок В.А., опубликовано 23.07.1984 г. Бюл. №27). Это устройство содержит три резистора, три конденсатора, два варикапа, электронный ключ, усилитель, дополнительный усилитель, параллельный колебательный контур, включающий первый конденсатор и катушку индуктивности с отводом, дополнительную катушку индуктивности. Работает устройство следующим образом. При замкнутом ключе через дополнительную катушку индуктивности протекает постоянный ток. На выходе устройства радиоимпульс отсутствует. При открывании ключа через дополнительную катушку индуктивности постоянный ток прекращает течь. В этом случае, благодаря индуктивной связи между катушками индуктивности, в индуктивную катушку с отводом наводится импульс. Это приводит к возникновению синусоидальных колебаний в колебательном контуре. Синусоидальные колебания, проходя через усилитель, появляются на выходе устройства. При замыкании ключа через дополнительную катушку индуктивности вновь начнет протекать постоянный ток. Кроме этого, через эту катушку начнет протекать и синусоидальный сигнал с выхода усилителя. Это приводит к тому, что на частоте синусоидальных колебаний в дополнительной катушке индуктивности возникает режим короткого замыкания, который обеспечивает прекращение колебательного процесса в колебательном контуре. Соответственно на выходе устройства формирование радиоимпульса также прекратится.
Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, является наличие трех резисторов и конденсатора. К недостаткам аналога можно отнести следующее.
1. Колебательный процесс, возникающий в колебательном контуре, носит затухающий характер. Чем меньше добротность колебательного контура, тем быстрее колебания затухают. В связи с этим на выходе устройства форма радиоимпульса будет далекой от синусоидальной.
2. В дополнительной катушке индуктивности режим короткого замыкания возникнуть не может при наличии на ней сигнала, изменяющегося по синусоидальному закону. Однако, при наличии в противофазе сигналов, изменяющихся с одной и той же частотой, в дополнительной катушке индуктивности (например, фаза равна 180°) и катушке индуктивности с отводом (например, фаза равна 0°), может быть вызвано прекращение колебательного процесса в колебательном контуре при суммировании этих двух сигналов. Но при этом, даже при небольшом рассогласовании фаз и амплитуд этих сигналов, что возможно из-за использования в устройстве варикапов, имеющих нелинейную зависимость емкости от приложенного напряжения, и усилителя в колебательном контуре в паузах будет продолжаться колебательный процесс, искажающий форму радиоимпульса, например, увеличивая его длительность.
Известно устройство формирователя радиоимпульсов (Авторское свидетельство №1108613 SU, МПК Н03К 3/80, Писарчук В.М., Голубева В.Г., опубликовано 15.08.1984 г. Бюл. №30). В этом устройстве имеется D-триггер, на D вход которого подается манипулирующий сигнал. При этом С вход D-триггера соединен с прямым выходом генератора, который формирует последовательность прямоугольных импульсов. Прямой выход D-триггера и инверсный выход генератора прямоугольных импульсов соответственно соединены с входами двухвходового логического элемента И. Выход логического элемента И соединен с одним из входов коммутатора. Инверсный выход D-триггера соединен с входом формирователя постоянного напряжения в паузах, выход которого соединен с вторым входом коммутатора. Выход коммутатора соединен с входом фильтра нижних частот, на выходе которого появляется выходной сигнал в виде радиоимпульса.
Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, является наличие двухвходового логического элемента И.
вх
ср
вх
ср
вх
ср
вх
ср
К недостатком аналога следует отнести следующее. В устройстве, с целью формирования радиоимпульсов, осуществляется преобразование последовательности прямоугольных импульсов в сигнал, похожий на синусоидальный, с использованием фильтра нижних частот. Однако, при f>>f сигнал на выходе фильтра изменяется по линейному закону, при f=f сигнал на выходе фильтра наиболее близок к синусоидальному, однако, он все же представляет собой последовательность импульсов, фронты которых изменяются по экспоненциальному закону, при f<<f сигнал на выходе фильтра представляет собой последовательность прямоугольных импульсов с заваленными фронтами, где f - частота следования прямоугольных импульсов, a f - частота среза фильтра нижних частот. Таким образом, аналог позволяет сформировать радиоимпульс, однако, его форма будет далека от синусоидальной, что приводит к росту составляющих в спектре сигнала на выходе устройства.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому является формирователь радиоимпульсов (Авторское свидетельство 1259478 A1 SU, МПК Н03К 3/80, Глухо В.И., Глухова О.М., опубл. 23.09.86, БИ №35). Формирователь радиоимпульсов включает ограничительный и согласующий резисторы, стабилитрон, конденсатор, источник синусоидальных сигналов, повторитель напряжения, два электронных ключа, где каждый из них включает по два резистора (первый и второй резисторы) и биполярный транзистор n-p-n-типа, инвертор. Первый вывод ограничительного резистора соединен с источником положительного напряжения питания. Второй вывод ограничительного резистора соединен с первым выводом согласующего резистора, первым выводом конденсатора, катодом стабилитрона и коллектором биполярного транзистора n-p-n-типа второго электронного ключа. Анод стабилитрона и второй вывод конденсатора соединены с общей шиной. Выход источника синусоидальных сигналов соединен с вторым выводом согласующего резистора и входом повторителя напряжения. Выход повторителя напряжения соединен с коллектором биполярного транзистора n-p-n-типа первого электронного ключа. На вход первого электронного ключа (первый вывод первого резистора) и на вход инвертора поступает сигнал управления, представляющий собой прямоугольные импульсы с длительностью, равной длительности формируемых радиоимпульсов. Выход инвертора соединен с входом второго электронного ключа. Выходы первого и второго электронных ключей, представляющие собой узлы соединения второго вывода второго резистора и эмиттера биполярного транзистора n-p-n-типа, соединены между собой и являются выходом формирователя радиоимпульсов. В электронных ключах второй вывод первого резистора, первый вывод второго резистора и база биполярного транзистора n-p-n-типа соединены между собой.
Признаками прототипа, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются первый и второй биполярные транзисторы n-p-n-типа, первый и второй резисторы, где второй вывод первого резистора соединен с первым выводом второго резистора и с базой первого транзистора n-p-n-типа, третий и четвертый резисторы, где второй вывод третьего резистора соединен с первым выводом четвертого резистора и базой второго биполярного транзистора n-p-n- типа, пятый и шестой резисторы, источник синусоидальных сигналов, конденсатор и инвертор, на вход которого подается управляющий сигнал, представляющий собой поток прямоугольных импульсов.
Прототипу свойственны следующие недостатки.
1. В описании прототипа говорится, что «на управляющий вход первого управляемого электронного ключа поступает сигнал управления - прямоугольные импульсы с длительностью, равной длительности радиоимпульса». В соответствии с этим и, кроме этого, рассматривая структурную электрическую схему прототипа, можно заключить, что временные моменты появления на первом электронном ключе управляющих импульсов и синусоидального сигнала не синхронизированы. В этом случае у радиоимпульса для переднего и заднего фронтов фазы синусоиды будут неопределенными. Они могут изменяться от 0 до 360°. Это будет приводить к неоправданному увеличению спектрального состава радиоимпульса и соответственно к искажению формы радиоимпульса.
ст
ст.min
ст.max
ст.ср
пит
2. В противовес цели, которая оговорена в прототипе, в устройстве возможна сильная асимметрия радиоимпульсов относительно напряжения постоянного уровня. Рассмотрим это на примере. Пусть выбран стабилитрон КС191А с напряжением стабилизации U=9,1 В. Минимальный и максимальный токи стабилизации, соответственно, равны: I=3 мА; I=15 мА. (Терещук P.M., Терещук К.М., Седов С.А. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя. Киев: НАУКОВА ДУМКА, 1981. С. 172). Выберем средний ток стабилизации I=10 мА. Пусть напряжение питания устройства равно U=12 В. Тогда величина сопротивления ограничительного резистора будет равна
согл
m
огр
согл
Величина сопротивления согласующего резистора должна быть значительно меньше входного сопротивления повторителя напряжения. Выберем величину сопротивления согласующего резистора такой же, как и сопротивление ограничительного резистора R=290 Ом. В этом случае, при амплитуде синусоидального сигнала на выходе источника этого сигнала равной U=3 В, ток, протекающий через стабилитрон, будет стремиться к нулю. Ток от источника напряжения питания будет протекать по цепи R-R - выход источника синусоидального сигнала. В этом случае стабилизация постоянного уровня напряжения на входе повторителя напряжения будет нарушена. Это напряжение будет понижаться, что приведет к асимметрии синусоидального сигнала относительно постоянного уровня напряжения. При дальнейшем увеличении амплитуды синусоидального сигнала проблема асимметрии будет только возрастать. Это приведет к искажению формы радиоимпульса.
3. Биполярный транзистор (10), работающий в ключевом режиме, в открытом состоянии может находиться в режиме насыщения, что приведет к существенному снижению верхней частоты работы устройства и искажению формы радиоимпульса.
Задачей предлагаемого устройства является уменьшение искажения радиоимпульса, а именно приближение формы радиоимпульса к форме синусоидального колебания при исключении асимметрии положительных и отрицательных полупериодов синусоиды относительно напряжения постоянного уровня, имеющего требуемое значение в рамках заданного напряжения питания устройства.
Технический результат достигается тем, что в формирователь радиоимпульсов, содержащий первый и второй биполярные транзисторы n-p-n-типа, первый и второй резисторы, где второй вывод первого резистора соединен с первым выводом второго резистора и с базой первого транзистора n-p-n-типа, третий и четвертый резисторы, где второй вывод третьего резистора соединен с первым выводом четвертого резистора и базой второго биполярного транзистора n-p-n-типа, пятый и шестой резисторы, источник синусоидальных сигналов, конденсатор и инвертор, на вход которого подается управляющий сигнал, представляющий собой поток прямоугольных импульсов, введены компаратор, формирователь коротких импульсов, первый и второй логические элементы 2И-НЕ, RS-триггер, седьмой резистор, первый и второй n-канальные полевые транзисторы с изолированным затвором, первый и второй p-канальные полевые транзисторы с изолированным затвором и стабилизатор напряжения, при этом неинвертирующий вход компаратора соединен с выходом источника синусоидального сигнала и с первым выводом конденсатора, второй вывод конденсатора подключен к узлу соединения второго вывода первого резистора, первого вывода второго резистора и базой первого биполярного транзистора n-p-n-типа, инвертирующий вход компаратора соединен с общей шиной, выход компаратора соединен с входом формирователя коротких импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго логических элементов 2И-НЕ, второй вход первого логического элемента 2И-НЕ соединен с входом инвертора, выход инвертора соединен с вторым входом второго логического элемента 2И-НЕ, выход первого логического элемента 2И-НЕ соединен с S входом RS-триггера, выход второго логического элемента 2И-НЕ соединен с R входом RS-триггера, первые выводы первого и третьего резисторов и коллекторы первого и второго биполярных транзисторов n-p-n-типа соединены с выходом стабилизатора напряжения, вторые выводы второго, четвертого, пятого и шестого резисторов соединены с общей шиной, первый вывод пятого резистора соединен с эмиттером первого биполярного транзистора n-p-n-типа и истоками первых n-канального и p-канального полевых транзисторов с изолированным затвором, первый вывод шестого резистора соединен с эмиттером второго биполярного транзистора n-p-n-типа и истоками вторых n-канального и p-канального полевых транзисторов с изолированным затвором, стоки первого и второго n-канальных, первого и второго p-канальных полевых транзисторов с изолированным затвором соединены с первым выводом седьмого резистора, узел соединения этих элементов является выходом устройства, второй вывод седьмого резистора соединен с общей шиной, затворы первого n-канального и второго p-канального полевых транзисторов с изолированным затвором соединены с прямым выходом RS-триггера, затворы первого p-канального и второго n-канального полевых транзисторов с изолированным затвором соединены с инверсным выходом RS-триггера, вход стабилизатора напряжения соединен с шиной источника положительного напряжения питания.
Анализ существенных признаков аналогов, прототипа и заявляемого технического решения выявил то, что в заявляемом техническом решении при низком уровне управляющего сигнала (логический «0») на прямом выходе RS-триггера установится низкий уровень потенциала, а на инверсном выходе RS-триггера установится высокий уровень потенциала. Это приведет к тому, что первые n-канальный и p-канальный полевые транзисторы с изолированным затвором будут заперты, сопротивления каналов этих транзисторов может достигать несколько ГОм, соответственно синусоидальный сигнал от источника синусоидального сигнала на выход устройства проходить не будет. Вторые n-канальный и p-канальный полевые транзисторы с изолированным затвором будут открыты, соответственно сопротивления каналов этих транзисторов будут составлять несколько десятков Ом. В этом случае на выходе устройства установится напряжение постоянного уровня:
ст
3
4
0
0
ст
3
4
0
где U - напряжение на выходе стабилизатора; R и R - сопротивления третьего и четвертого резисторов соответственно; V - напряжение, падающее на прямосмещенном p-n-переходе база-эмиттер биполярного транзистора (для кремниевых транзисторов это напряжение равно 0,5…0,7 В). Таким образом, при низком уровне управляющего сигнала на выходе устройства установится напряжение постоянного уровня U, величина которого зависит от напряжения U на выходе стабилизатора и коэффициента деления резистивного делителя напряжения R-R. При высоком уровне управляющего сигнала (логическая «1») на прямом выходе RS-триггера установится высокий уровень напряжения, а на инверсном выходе RS-триггера установится низкий уровень напряжения. Это приведет к тому, что вторые n-канальный и p-канальный полевые транзисторы с изолированным затвором будут заперты, сопротивления каналов этих транзисторов могут достигать несколько ГОм, соответственно напряжение со стабилизатора на выход устройства проходить не будет. Первые n-канальный и p-канальный полевые транзисторы с изолированным затвором будут открыты, соответственно сопротивления каналов этих транзисторов будет составлять несколько десятков Ом. В этом случае синусоидальный сигнал от источника синусоидального сигнала начнет проходить на выход устройства. Начинается формирование радиоимпульса относительно напряжения U постоянного уровня. При появлении низкого уровня управляющего сигнала (логический «0») первые n-канальный и p-канальный полевые транзисторы с изолированным затвором будут заперты, а вторые n-канальный и p-канальный полевые транзисторы с изолированным затвором будут открыты. Это обеспечит прекращение прохода синусоидального сигнала на выход устройства и установление на выходе устройства напряжения постоянного уровня. Таким образом, на выходе устройства сформируется радиоимпульс, в котором передний и задний фронты будут повторять изменение синусоиды, а положительные и отрицательные полупериоды синусоиды, являющейся высокочастотным гармоническим заполнением радиоимпульса, будут симметричны относительно напряжения постоянного уровня.
Доказательство наличия причинно-следственной связи между заявляемой совокупностью признаков и достигаемым техническим результатом приводится далее.
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена схема электрическая принципиальная устройства для формирования радиоимпульсов.
На фиг. 2 представлены диаграммы, поясняющие работу устройства для формирования радиоимпульсов.
упр
вых
п
Устройство для формирования радиоимпульсов (фиг. 1) содержит источник синусоидального сигнала (1), компаратор (2), устройство для формирования коротких импульсов (3), инвертор (4), первый логический элемент 2И-НЕ (5), второй логический элемент 2И-НЕ (6), RS-триггер (7), первый резистор (9), второй резистор (10), третий резистор (15), четвертый резистор (16), пятый резистор (12), шестой резистор (18), седьмой резистор (21), конденсатор (8), первый биполярный транзистор n-p-n-типа (11), второй биполярный транзистор n-p-n-типа (17), первый (13) и второй (19) n-канальные полевые транзисторы с изолированным затвором, первый (14) и второй (20) p-канальные полевые транзисторы с изолированным затвором, стабилизатор напряжения (22). Выход источника синусоидального сигнала (1) соединен с неинвертирующим входом компаратора (2) и первым выводом конденсатора (8). Инвертирующий вход компаратора (2) соединен с общей шиной. Выход компаратора (2) соединен с входом формирователя коротких импульсов (3), выход которого соединен с первыми входами первого логического элемента 2И-НЕ (5) и второго логического элемента 2И-НЕ (6). Управляющий сигнал u(t), представляющий собой поток прямоугольных импульсов, подается на вход инвертора (4) и на второй вход первого логического элемента 2И-НЕ (5). Выход инвертора (4) соединен с вторым входом второго логического элемента 2И-НЕ (6). Выход первого логического элемента 2И-НЕ (5) соединен с S входом RS-триггера (7). Выход второго логического элемента 2И-НЕ (6) соединен с R входом RS-триггера (7). Второй вывод конденсатора (8) соединен с вторым выводом первого резистора (9), первым выводом второго резистора (10) и базой первого биполярного транзистора n-p-n-типа (11). Эмиттер первого биполярного транзистора n-p-n-типа (11) соединен с первым выводом пятого резистора и истоками первых n-канального (13) и p-канального (14) полевых транзисторов с изолированным затвором. Второй вывод третьего резистора (15) соединен с первым выводом четвертого резистора (16) и базой второго биполярного транзистора n-p-n-типа (17). Эмиттер второго биполярного транзистора n-p-n-типа (17) соединен с первым выводом шестого  резистора (18) и истоками вторых n-канального (19) и p-канального (20) полевых транзисторов с изолированным затвором. Выход стабилизатора напряжения (22) соединен с первыми выводами первого (9) и третьего (15) резисторов и коллекторами первого (11) и второго (17) биполярных транзисторов n-p-n-типа. Вторые выводы второго (10), пятого (12), четвертого (16) и шестого (18) резисторов соединены с общей шиной. Стоки первого (13) и второго (19) n-канальных и первого (14) и второго (20) p-канальных полевых транзисторов с изолированными затворами соединены с первым выводом седьмого резистора (21). Этот узел соединения элементов является выходом устройства, на котором формируется выходной сигнал u(t). Второй вывод седьмого резистора (21) соединен с общей шиной. Вход стабилизатора напряжения (22) соединен с шиной положительного напряжения питания +Е. Прямой выход RS-триггера (7) соединен с затворами первого n-канального (13) и второго p-канального (20) полевых транзисторов с изолированным затвором. Инверсный выход RS-триггера (7) соединен с затворами первого p-канального (14) и второго n-канального (19) полевых транзисторов с изолированными затворами.
Работает устройство для формирования радиоимпульсов следующим образом.
0
С выхода источника синусоидального сигнала (1) сигнал (фиг. 2, а) поступает на неинвертирующий вход компаратора (2) и через конденсатор (8) в узел соединения второго вывода первого резистора (9), первого вывода второго резистора (10) и базы первого биполярного транзистора n-p-n-типа (11). Первый (13) и второй (17) биполярные транзисторы n-p-n-типа в устройство включены по схеме с общим коллектором (ОК) и играют роль повторителей напряжения. В устройстве должно быть обеспечено равенство сопротивлений первого (9) и третьего (15) резисторов, и второго (10) и четвертого (16) резисторов. Кроме этого, первый (11) и второй (17) биполярные транзисторы n-p-n-типа должны иметь одинаковые параметры. В этом случае напряжение U постоянного уровня на эмиттерах первого (11) и второго (17) биполярных транзисторов n-p-n-типа будет иметь вид
ст
1
3
2
4
0
где U - напряжение на выходе стабилизатора напряжения; R'=R=R - сопротивления первого (9) и третьего (15) резисторов; R''=R=R - сопротивления второго (10) и четвертого (16) резисторов; V - напряжение, падающее на прямосмещенном p-n-переходе база-эмиттер биполярного транзистора (для кремниевых транзисторов это напряжение равно 0,5…0,7 В).
0
Относительно напряжения U постоянного уровня будет изменяться сигнальная составляющая, представляющая собой синусоидальный сигнал, поступающий с выхода источника синусоидального сигнала (1). Для неискаженной передачи этого сигнала необходимо, чтобы постоянный ток, протекающий через резисторы R' и R'', отвечал условию
б
где I - ток базы первого (11) и второго (17) биполярных транзисторов n-p-n-типа.
0
Таким образом, ток резистивного делителя R'-R'' должен быть существенно больше тока базы транзисторов. В этом случае, с одной стороны, форма радиоимпульса не будет зависеть от амплитуды синусоидального сигнала, а с другой стороны, в радиоимпульсе положительные и отрицательные полупериоды синусоиды будут симметричны относительно напряжения U постоянного уровня.
При появлении положительного полупериода синусоидального сигнала на неинвертирующем входе компаратора (2) на выходе компаратора (2) появляется скачок напряжения от нулевого уровня (логический «0») к высокому уровню (логическая «1») (фиг. 2, б). Этот скачок напряжения обеспечивает формирование короткого импульса на выходе формирователя коротких импульсов (3) (фиг. 2, г). При окончании действия положительного полупериода синусоидального сигнала на выходе компаратора (2) напряжение вновь переходит к нулевому уровню. Таким образом, на выходе компаратора (2) будет следовать поток прямоугольных импульсов, период следования которых равен периоду изменения синусоидального сигнала (фиг. 2, б). Короткие импульсы, следующие с выхода формирователя коротких импульсов (3), поступают на первые входы первого (5) и второго (6) логических элементов 2И-НЕ.
упр
упр
0
При условии, что u(t)=0 (логический «0) (фиг. 2, в), на выходе первого логического элемента (5) будет поддерживаться высокий уровень напряжения независимо от того поступают на первый вход этого элемента импульсы с формирователя коротких импульсов (3), или нет (фиг. 2, д). На втором входе второго логического элемента 2И-НЕ (6) будет присутствовать высокий уровень потенциала (u(t) инвертируется в инвертере (4)). В этом случае импульсы с формирователя коротких импульсов (3) будут проходить через второй логический элемент 2И-НЕ (6) на R вход RS-триггера (7) (фиг. 2, е), сбрасывая его. В этом случае на прямом выходе RS-триггера (7) установится низкий уровень напряжения (фиг. 2, ж), а на инверсном выходе RS-триггера (7) установится высокий уровень напряжения (фиг. 2, з). Это приведет к тому, что первые n-канальный (13) и p-канальный (14) полевые транзисторы с изолированным затвором будут находиться в закрытом состоянии (сопротивление каналов этих транзисторов может достигать несколько ГОм). Соответственно синусоидальный сигнал с эмиттера первого биполярного транзистора n-p-n-типа (11) не будет проходить на выход устройства. Вторые n-канальный (19) и p-канальный (20) полевые транзисторы с изолированным затвором будут находиться в открытом состоянии (сопротивление каналов этих транзисторов будет равно нескольким десяткам Ом) (Аналоговый электронный ключ на полевом транзисторе. Электронный ресурс http://www.newreferat.com/ref-751-2.html). В этом случае напряжение U постоянного уровня с эмиттера второго биполярного транзистора n-p-n-типа (17) будет передаваться на выход устройства.
упр
0
0
В случае, когда управляющий сигнал u(t) будет иметь высокий уровень напряжения (логическая «1») (фиг. 2, в), на выход первого логического элемента 2И-НЕ (5) будут проходить импульсы с формирователя коротких импульсов (3). Произойдет запись логической «1» в RS-триггер (7). В этом случае на прямом выходе RS-триггера (7) установится высокий уровень напряжения (фиг. 2, ж), а на инверсном выходе RS-триггера (7) установится низкий уровень напряжения (фиг. 2, з). Это приведет к тому, что вторые n-канальный (19) и p-канальный (20) полевые транзисторы с изолированным затвором перейдут в закрытое состояние (сопротивление каналов этих транзисторов будет достигать несколько ГОм). В этом случае напряжение U постоянного уровня с эмиттера второго биполярного транзистора n-p-n-типа (17) не будет передаваться на выход устройства. Первые n-канальный (13) и p-канальный (14) полевые транзисторы с изолированным затвором перейдут в открытое состояние (сопротивление каналов этих транзисторов будет равно нескольким десяткам Ом). Соответственно синусоидальный сигнал с эмиттера первого биполярного транзистора n-p-n-типа (11) симметрично относительно напряжения U постоянного уровня начнет проходить на выход устройства. Таким образом, на выходе устройства начнется формирование радиоимпульса (фиг. 2, и).
упр
0
При появлении низкого уровня управляющего сигнала u(t) (логический «0») на выходе первого логического элемента 2И-НЕ (5) установится высокий уровень напряжения, короткие импульсы появятся на выходе второго логического элемента 2И-НЕ (6). Это приведет к тому, что на прямом выходе RS-триггера (7) установится низкий уровень напряжения (фиг. 2, ж), а на инверсном выходе RS-триггера (7) установится высокий уровень напряжения (фиг. 2, з). Это приведет к тому, что первые n-канальный (13) и p-канальный (14) полевые транзисторы с изолированным затвором перейдут в закрытое состояние. Соответственно синусоидальный сигнал с эмиттера первого биполярного транзистора n-p-n-типа (11) перестанет проходить на выход устройства. Вторые n-канальный (19) и p-канальный (20) полевые транзисторы с изолированным затвором перейдут в открытое состояние. В этом случае на выходе устройства установится напряжение U постоянного уровня. Произойдет прекращение формирования радиоимпульса.
В соответствии с описанием работы устройства для формирования радиоимпульсов следует отметить следующее.
1. При формировании радиоимпульса синусоидальный сигнал привязывается к напряжению постоянного уровня, кроме этого к выходу устройства он проходит через биполярные транзисторы, включенные по схеме с ОК и работающие в режиме повторителя напряжения, и каналы n-канального и p-канального полевых транзисторов с изолированным затвором, сопротивление каналов которых в открытом состоянии равно нескольким десяткам Ом и имеет зависимость близкую к линейной в широком диапазоне изменения амплитуды синусоидального сигнала, что исключает искажение формы радиоимпульса и асимметрию положительных и отрицательных полупериодов синусоиды в радиоимпульсе.
2. Временные моменты начала и окончания радиоимпульса отслеживаются разностью потенциалов между инвертирующим и неинвертирующим входными зажимами компаратора (от 1 до 3 мВ). Это говорит о том, что при амплитуде синусоидального сигнала в несколько вольт, радиоимпульс появляется практически сразу при появлении положительного полупериода синусоидального сигнала и практически сразу заканчивается при окончании отрицательного полупериода синусоидального сигнала. Таким образом, передний и задний фронты радиоимпульса повторяют изменение синусоиды, что позволяет сохранить форму переднего и заднего фронтов радиоимпульса близкой к синусоидальной.
Таким образом, доказана практическая реализуемость заявляемого устройства для формирования радиоимпульсов.