Устройство для измерения малых входных токов операционных усилителей и компараторов Советский патент 1983 года по МПК G01R31/28 G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и : предназначено для использования в аппаратуре контроля и измерения параметров опе рационных усилителей и компараторов Известно устройство для измерени входных токов операционных усилителей и компараторов, содержащее первый и второй резистивные токосъемни ки, шунтированные конденсаторами и коммутирующими ключами Г . Недостатками такой схемы являются невысокая точность и ограниченный диапазон измерения входных токов операционных усилителей и компараторов .. Наиболее близким: к предлагаемому является устройство для измерения малых входных токов операционных усилителей и компараторов, содержащ первый«интегрирующий конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом первого резистивного д лителя второй интеррирукнций конден сатор, одна из обкладок которого соединена с выходом второго резистивного делителя, а вторые обкладки являются соответственно первым и вторым входами устройства, причем параллельно интегрирующим конденсаторам подключены соответственно первый и второй коммутирующие ключи третий вход устройства соединен с первым входом вспомогательного усилителя, второй вход которого соединен с общей шиной устройства, а выход соединен с входом первого резистивного делителя, с входом блока выборки и хранения, выход которого соединен с входом второго реэнстивного делителя, преобразователь скорости нарастания напряжения в напряжение постоянного тока или во временной интервал, вход которого соединен с выходом вспомогательного усзилителя, а выход - с измерителем 00. Недостатком устройства является наличие петли обратной связи, охватывающей вспомогательный и измеряемый усилитель, которая снижает устойчивость схемы. Цель изобретения - повышение устойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый интегрирующий конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом первого резистивного дели теля, второй интегрирующий конденсатор, одна из обклсодок которого соединена с выходом второго резис тивного делителя, а вторые обкладки являются, соответственно, первым и вторым входами устройства, третий вход которого через блок выборки и хранения соединен с входом второго резистивного делителя, первый и второй коммутирующие ключи, подключенные, параллельно соответственно первому и второму интегрирующим конденсаторам, введены вспомогательный компаратор, регистр, цифроаналоговый преобразователь и времязадающий формирователь, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго коммутирующих ключей, третий вход устройства соединен с первым входом вспомогательного компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной устройства, а выход с информационным входом регистра, синхровход которого соединен с третьим вызсодом время задающего формирователя,- а выходы являются соединены с ссютветствующими входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом первого резистивного делителя. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Измеряемый операционный усилитель или компаратор 1 подключен к входам 2-4 устройства. Устройство содержит вспомогательный компаратор 5, второй вход которого соединен с общей шиной устройства, а выход - с информационным входом регистра б, выходы которого являются выходами устройства и соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя 7, выход которого через первый резистивный делитель, состоящий из резисторов 8 и 9, первый интегрирующий конденсатор 10 и подключенный параллельно конденсатору кOMiviyтирующий ключ 11 соединен с входом.2 устройства, блок 12 выборки и хранения, вход которого соединен с первым входом вспомогательного компаратора 5 и входом 4 устройства, а выход через второй резистивный делитель, состоящий из резисторов 13 и 14, второй интегрирующий конденсатор 15 и подключенный параллельно конденсатору комнмут ирующий ключ 16 соединен с входом 3 устройства, времязсшающий формирователь 17, выходы 18-20 которого соединены соответственно с управляющими входами коммутирующих ключей 11, 16 и синхровходом регистра 6. Устройство работает следующим образом. После компенсации напряжения смещения измеряемого операционного усилителя или компаратора 1 посредством блока 12 выборки и хранения, резистивного делителя, состоящего из резисторов 13 и 14, и замкнутого коммутирующего ключа16 времязадающий формирователь 17 фор1 1ирур1 на выходе 18(19) сигнал заданной длительности, в результате чего

размыкается коммутирующий ключ 11/1 и происходит заряд входным током операционного усилителя или компаратора 1 соответствующего интегрирующего конденсатора 10 (l5) . По истечении сигнала на выходе 13(19) времяэсщающий формирователь 17 формирует на выходе 20 сигнал запуска регистра 6. Цифровой код с выходов регистра 6 посредством цифроаналогового преобразователя 7 преобразуется в напряжение Цц, которое через резистивный делитель,состояний из резисторов 8 и 9, и интегрирующий конденсатор 10 поступает на вход 2 измеряемого операционного усилителя или компаратора 1. Уравновешивание приращения напряжения на емкости фиксируется с помощью вспомогательного компаратора 5. При этом напряжение U на выходе цифроаналогового преобразователя 7 пропорционально напряжению л U ( I ,.

til п

где bUp - приращение напряжения на

интегрирующем конденсаторе 10(15) за время to г

С - емкость интегрирующегоконденсатора 10 или 15;

to временной интервал, формируемый времязадающим формирователем 17 на выходе

18 19 ; 2измеряемый входной ток, операционного усилителя или компаратора;

коэффициент деления резистивного делителя, состоящего из резисторов 8 и 9, R , соответственно. Кодовая комбинация Н снимаемая с iрегистра 6, является цифровым экви5 валентом напряжению Ui , а следовательно и входному току 3i

м ±2 -С.оо Т

Q - вес единицы младшего разрягдеда регистра 6. Включение в устройство вместо вспомогательного усилителя времязадающего формирователя, вспомогательного компаратора, регистра и цифроаналогового преобразователя увеличивает устойчивость его системы с измеряемым операционным усилителем или компаратором.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ВХОДНЫХ ТОКОВ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ И КОМПАРАТОРОВ, содержаi4ee первый интегрирующий конденсатор, одна из обкладок которогосоединена с выходом первого резистивного делителя,второй интегрирующий конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом второго резистивного делителя, а вторые обкладки являются соответственно первым и вторым входами устройства. третий вход ко горого соединен через блок выборки и . хранения со входом второго резистивного делителя, пер- вый и второй коммутируюгцие ключи, подключенные параллельно соответственно первому и второму интегрирующим конденсаторам, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости, внего введены .вспомогательный, компаратор, регистр, цифроаналоговый преобразователь и времязадающий формирователь, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входали первого и второго коммутируювшх ключей, причем третий вход устройi ства соединен с первым входом в.спрмо гательного компаратора, второй (Л которого соединен с общей шиной устройства, а выход - с информационным входом регистра, синхровход которого соединен с третьим выходом § времязадаю дего формирователя, а выходы являются выходами устройства и соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен со входом сд первого резистивного делителя. 00 ;о СП