Элемент задержки

 

!!!) 5636ФФ

ОЙИСАЙИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

6о!оь Советских социалистических

Реоиублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.10.75 (21) 2179682/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл в Н 01Ст 9/22

Н 03F 21/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 30.06.77. Бюллетень № 24 (53) УДК 681.332.65 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 09.08.77 (72) Авторы изобретения Э. И. Султанов и Л. М. Урманчеев (71) Заявитель Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А. Н. Туполева (54) ЭЛЕМЕНТ ЗАДЕРЖКИ

Изобретение относится к элементам электроники и автоматики, в частности к элементам задержки электрических импульсов во времени.

Известен элемент задержки электричеоко!го сигнала на .базе обратимой электрохимической окислительно-восстановительной системы, выполненный в виде канала с перемещающимся гидродинамическим потоком электролита с размещенными в направлении потока двумя парами электродов (1).

Однако подобные элементы не дают возмонсности получать времена задержки более

1 мсек.

Известен также элемент задержки, состоящий из герметичного корпуса с размещенными в нем инертными электродами, образующими окислительно-восстановительную систему, причем два электрода (входной и выходной) находятся на противоположных сторонах узкой щели, третий электрод (общий) помещен в расширенной части корпуса (2). Электролит содержит окисленные и восстановительные формы ионов, вступающие в обратимую окислительно-восстановительную реакцию на поверхности электродов. Примером такого электролита является водный раствор йодистого калия KJ с примесью йода 1в, который содержит ионы 1 — и 1 — а, способные к взаимному превращению на электродах согласно уравнению 1 — 3+2e 31 —. где е — — обозначение электрона.

Материал электродов должен быть химически устойчив к применяемому электролиту, 5 как, например, платина или платино-иридиевые сплавы в случае йод-йодидного электролита. Корпус выполняют из химически стойкого изоляционното материала, например из стекла.

10 Принцип — действия электрохимической линии задержки заключается в следующем. Источник электрического сигнала подключается к входному и общему электродам. При этом изменяется концентрация электроактивных

15 ионов у поверхности входного электрода. Ко.iцентрационная волна распространяется в электролите к выходному электроду и вызывает изменение выходного тока с задержкой на время распространения концентрационной

20 волны.

В таком элементе задержки отношение времени задержки и длительности фронта задержанного импульса невелико (около 0,3) и отсутствует возможность электрического управ25 ления временем задержки.

Цель изобретения — увеличение крутизны фронта задержанного импульса и обеспечение управления временем задержки.

Это достигается тем, что общий электрод

30 для входной и выходной цепей выполнен в

563699

25

Зо

45 виде отрезка слоистой и металло-электролитической структуры и расположен между входным и выходным электродами, Слоистая структура может быть реализована, например, В Виде пористого металла, за полненного электролитом; в виде металлического капилляра, заполненного электролитом; в виде стеклянного капилляра с электролитом и вставленным проволочным электродом; в виде то нкой пленки электролита на поверхности металла и т. и.

Механизм переноса ионов в слоистой структуре существенно отличается от диффузионного, используемого в известном элементе. Перенос реагента (в случае йод-йодидного электролита ионов 1з — ) вдоль металлической поверхности осуществляется электрохимической реакцией под действием концентрационной

ЭДС. Скорость переноса определяется концентрацией реагента и объемным сопротивлением слоя электролита. Металло-электролитическая слоистая структура по электрическим свойствам аналогична нелинейной резистивноемкостной линии с очень большой удельной емкостью (до 10 ф/см ) и резко выраженной нелинейностью (электрическое смещение величиной 30 мв изменяет удельную емкость примерно в 10 раз).

На чертеже схематически показац предлагаемый элемент задержки.

Элемент имеет электроды 1, 2 и 3, расположенные соответственно в двух отсеках 4, 5 и в соединяющем эти отсеки капилляре 6. Корпус отсеков и стенки капилляра выполнены из химически стойкого изоляционного материала (например, из стекла), сквозь который проходят выводы 7, 8 и 9 от электродов. Требования к материалу электродов и составу электролита такие же, как в известном электрохимическом триоде. Электрод 3 вместе с электролитом, находящимся в капилляре, образует отрезок слоистой структуры.

Элемент работает следующим образом.

Входной электрический ситнал, приложенный между выводами 7 и 8 электродов 1 и 3, вызывает электрохимическую реакцию на этих электродах, вследствие чего изменяется кон« центрация ионов на левом конце электрода 3.

Изменение концентрации распространяется вдоль слоистой структуры к правому концу электрода 3. Момент прихода концентрационной волны фиксируется по появлению выходного напряжения (концентрационной ЭДС) между выводами 9 и 8 электродов 2 и 3. Скорость движения концентрационной волны можно изменять на несколько порядков, подавая напряжение смещения на электрод 3.

Крутизна фронта задержанното импульса определяется нелинейными свойствами межфазной границы металл — электролит и при амплитуде входного сигнала от 0,15 до 0,7 В. Отношение времени задержки к длительности фронта имеет величину 100 и больше. Коэффициент передачи по амплитуде близок к единице.

Результаты испытаний подтверждают работоспособность предлагаемого элемента и его преимущества по сравнению с известным электрохимическим элементом задержки.

Формула изобретения

Элемент задержки, состоящий из герметичного корпуса с размещенными в нем инертными электродами и электролитом, образующими окислительно-восстановительную систему, отличающийся тем, что, с целшо увеличения крутизны фронта задержанного импульса и обеспечения электрического управления временем задержки, общий для входной и выходной цепей электрод выполнен в виде отрезка слоистой металло-электролитической структуры и расположен между входным и выходным электродами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Ке 337838, кл. H01G 9/22, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР Мо 179844, кл. Н 03F 21/00, 1965.

563699

Составитель Н. Швыркова

Техред М. Семенов

Корректор Л. Брахннна

Редактор Т. Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1665/9 Изд. ¹ 620 Тираж 995 Подписи:г з

ЦНИИПИ Государственного комитста Совета Министров СССР по делам изобретешш и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5