電路的功能
使用邏輯IC微分電路,由于IC的傳輸滯后,微分輸出的定時脈沖也跟著滯后,例如用定時脈沖發(fā)生器輸出同步觸發(fā)信號時,必須使用很窄的微分脈沖,如果延遲時間加長,用示波器觀測波形時,觸發(fā)延遲無法觀測到觸發(fā)前的波形。本電路是把微分輸出的延遲時間控制在5NS以內(nèi)的觸發(fā)信號輸出電路,用電感來實現(xiàn)微分。
電路工作原理
晶體管TT1、TT2是差動放大電路,為加快響應,工作在非飽和狀態(tài),假定輸入幅度為0~+5V的脈沖,0V時,TT1的集電極電流大于TT2的集電極電流,當輸入變成+5V時,TT2的電流立即增加,并在線圈L1處被微分,得到照片A那樣的波形。
因為只利用上升沿,采用高速轉換的肖特基二極管D1,只讓正向波形通過,并導通TTS。其基極電流流入TT3,集電極電流導通,電位急劇下降,產(chǎn)生負的微分脈沖。
照片B表示輸入上升沿波形經(jīng)過三極晶體管電路后,傳輸延遲極5NS,下降時間也是5NS左右,
C1是加速電容,如果沒有加速電容,傳輸延遲時間就會加長。C2是使基極接地的旁路電容,傳輸延遲時間就會加長。C2是使基極接地的旁路電容,它也與響應速度有關微分線圈L1的電感量由微分時間常數(shù)確定,通常取2~4UH,如果電感量太大,TT2集電極就會產(chǎn)生減幅振蕩,無法得到正確的波形,反之,如果電感量過小,微分輸出電壓也減小,二極管D1不能導通。
元件選擇
晶體管均為普通硅晶體管,如要進一步提高響應速度,可選用轉換速度快的晶體管,不過要提高數(shù)毫微秒恐怕也困難。
二極管D1應選擇與1SS97相似的產(chǎn)品,普通的小信號開關二極管難以獲得規(guī)整的微分波形。
線圈L1是在環(huán)形磁心上繞3圈φ0.4的導線,可獲得3.5UH左右的電感量。
C2是旁路電容,應采用阻抗-頻率特性好的高速低噪聲電容,如普通的鉭電容等。