160351. lajstromszámú szabadalom • Szélessávú felek mintavételezésére szolgáló áramkör
160351 3 4 Az impulzusformáló áramkör a Tt tranzisztorból áll. A tranzisztor bázispontján negatív zárófeszültség van. A tranzisztor statikus munkaponti beállítását a 3. ábra mutatja. A tranzisztor nyugalmi állapotban, amikor vezérlő impulzus nem érkezik az 5 munkapontban van. A munkapont helyzetét úgy szokták megválasztani, hogy a tranzisztor kollektorán mérhető feszültség a tranzisztor UBE < O karakterisztikájához, tartozó Uj lavina letörési feszültséggel megegyezzen. Ez esetben a tranzisztor nyugalmi állapotában is lavina üzemmódban van. Ha a tranzisztor bemenetére elegendően nagy pozitív impulzus érkezik, ez a bázis-" emitter diódát nyitóirányiban fogja előfeszíteni UBE > O. Ekkor a tranzisztor munkapontja a dinamikus miunkaegyenesen keresztül a statikus 5 munkapontból a 6 munkapontba kerül (lásd 3. ábra). A tranzisztor munkapontjának vándorlása az 5 munkapontból a 6 munkapontba a tranzisztor negatív meredekségű Ic—UßE karakterisztikáján történik. Az átváltás sebessége így nem függ a tranzisztort indító impulzus felfutási meredekségétől, •hanem csak a tranzisztor típusától, illetve egyedtől. A 2. ábra szerinti impulzusformáló áramkör kimenetén mérhető impulzus lefutó éle exponenciális függvény szerint változik. Az ámraikör szerinti berendezés hátrányai a következők: A lavinatranzisztoros impulzusformáló áramkör szimmetrikus, elegendően keskeny impulzusokat állit elő. Ez lehetővé teszi alkalmazását mintavételező áramkörben. Az impulzus gyorsító diódás iimpulzusgenerátoirral szemben előnye a lényegesen alacsonyabb ár. Lavinatranzásztoirnak gyors kapcsoló szilícium planár tranzisztor megfelelő, melyet nagy darabszámmal gyártanak így igen olcsón beszerezhető. Alapvető hátránya, hogy nagyérzékenységű mintavételező áramkörben felhasználását a viszonylag nagy zaj korlátozza. A mintavételező áramkör jelbemenetén számított zaj két-három nagyságrenddel nagyobb lavinatranzisztoros impulzusformáló áramkör alkalmazása esetén, mint az impulzus gyorsító diódás impulzusformáló áramkör alkalmazásánál. A nagy zaj az impulzusformáló lavina-tranzisztor lavinafeszültségének zaj szerű ingadozásából származik. Az előző megoldások hiányosságait a találmány szerinti megoldás megszünteti úgy, hogy az impulzusforanálást két lépésben, egy impulzusgyorsító dióda kapcsolásba kötött hagyományos olcsó diódával, majd egy speciális beállításban ún. „Kvázi lavina üzemmódban" működő tranzisztoros áramkörrel végzi. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy példája a 4. ábrán látható. Működése a következő: A mintavételező impulzus előállítása két fokozatban történik. A hagyományos D7 dióda nyugalmi állapotában (indító impulzus nincs) nyitóirányban elő van feszítve. Elvi működés szempontjából irnpulzusgyorsító diódakapcsolásban van kötve. Indító impulzus érkezése után a dióda csak a p-n átmenetben tárolt töltés kiürítése után tud lezárni, a diódára jellemző lezárási idő után, a dióda típusától függő meredekséggel. A fenti hatás következtében a diódán megjelenő impulzus a vezérlő impulzushoz képest késik és meredeksége nagyobb lesz. A felfutó él meredeksége a dióda nem speciális impulzus gyorsító dióda volta miatt. még nem elégséges a Dg, D9, Dm, Du diódákból álló H hídaramkör vezérléséhez. A második impulzusformálást a T2 tranzisztor végzi. Nyugalmi állapotban a tranzisztor bázisán zárófeszültség jelenik meg, melyet a nyitott D7 dióda állít elő stabilizálva és kis impedanciával. A tranzisztor statikus munkaponti beállítását az 5. ábra mutatja. A tranzisztor nyugalmi állapota, amikor bázisára vezérlő impulzus nem érkezik a 11-es munkapont. A munkapont helyzetét úgy kell megválasztani, hogy a tranzisztor kollektorán mérhető feszültség UBE < O karakterisztikájához tartozó U2 lavina letörési feszültségénél kisebb legyen. Ez esetben a tranzisztor nyugalmi állapotban nincs lavina üzemmódban. A tranzisztor nyugalmi állapotban normál, nem lavina üzemmódban működik, míg vezérlő impulzus hatására az impulzuselőállítás időtartamára lavina üzemmódba kerül. A tranzisztor fenti beállítását „kvázi-lavina" beállításának nevezzük. A D7 dióda az R17 ellenállás és C 12 kondenzátor közös pontja a tranzisztor bázisára egy Z impedancián keresztül csatlakozik, mely lehet rövidzár, ellenállás, vagy induktivitás, A T2 tranzisztorról a H hídáramfcört meghajtó mintavételező impulzusok a C9, C10, R13, R14 csatoló tagokon keresztül, majd egy Z„2 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Amikor a tranzisztor bázisára a D7 dióda által elő gyorsított indító impulzus érkezik, ez a trazisztor bázis-emitter diódáját nyitóirányba feszíti elő (UBE > O). Ekkor a tranzisztor munkapontja a dinamikus munkaegyenesen keresztül, a li statikus munkapontból a 12 dinamikus munkapontba kerül. A tranzisztor statikus munkapontját úgy kell megválasztani az UBE > O-fhoz tartozó karakterisztika, valamint a dinamikus terhelő impedancia ismeretében, hogy a dinamikus munkaegyenes az UBE > CWhoz tartozó karakterisztika kö•nyökpontját ne érintse, illetve ne metssze át. A tranzisztor munkapontjának vándorlása az 11 munkapontból a 12 munkapontba a tranzisztor Ic—UBE karakterisztikájának negatív meredekségű szakaszán '(lavinatartoniányfoan) történik és ez újabb impulzusformálást, felfutási él gyorsítást eredményez. 2
