Измеритель электрических сигналов Советский патент 1985 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для построения малогабаритных измерительных приборов с оптической шкалой.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности измерения сигналов обеих полярностей.

На чертеже представлена блок-схема измерителя.

Измеритель электрических сигналов содержит транзисторы 1.1-l.n, эмиттеры которых через токозадающие резисторы 2.1-2.П подключены к шине питания (+Е„), а коллекторы через светодиоды 3.1-З.п- к выводам соединений последовательно и согласно включенных диодов 4.1-4.(п-1), параллельно и встречно которым переключены диоды 5.1-5.(п-1), причем катод диода 4.1 и анод диода 5.1 подключены к коллектору первого транзистора 6 комплементарной пары, вход отражателя 7 тока подключен к коллектору второго транзистора 8 комплементарной пары, выход - к аноду диода 4.(п-1) и к катоду диода 5(п-1), а выход питания - к шине питания -Е., базы транзисторов 6 и 8 подключены к выходу операционного усилителя 9, неинвертирующий вход которого подключен к входной клемме устройства, а инвертирующий вход - к эмиттерам транзисторов 6 и 8 и через резистор 10 к общей шине устройства, базы транзисторов 1.1-l.n подключены к источнику 11 напряжения смещения, вход питания которого подключен к шине питания +Ej. Отражатель 7 тока со бран на транзисторе 12, база которог подключена к аноду диода 13 и к входу отражателя, коллектор к выходу отражателя, .а эмиттер через резистор 14 - к входу питания отражателя, к которому через резистор 13 подключен также катод диода 13,

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход напряжения Uj положительной полярности на выходе усилителя 9 присутствует также положительное напряжение, отпирающее тразистор 6 и запирающее транзистор 8. На резисторе 10 устанавливается напряжение, которое за счет отрицательной обратной связи равно входному напряжнию и. Тогда ко1ллекторный ток транзистора 6 1,,-Uji/R p протекает через светодиоды 3.1-3.J и уравновешивается коллекторными токами транзисто- ров 1.1-1.J величины которых

.. . --опп Ес/л/К где Е{.дл напряжение источника 11 смещения;

--Ч.1

Rr 2 м . . .

R2 2 сопротивление токозадающих резисторов 2.12.п.

Диоды 4.1-4.П определяют последовательность подключения опорных генераторов тока Ijj на транзисторах 1.1l.n, а следовательно, очередность зажигания светодиодов 3.1-З.п. Действительно, в исходном состоянии при и коллекторные токи транзисторов равны нулю и транзисторы 1.1-l.n находятся в насьш енном состоянии. На их коллекторах устанавливаются одинаковые потенциалы 5 (Е,-Ер) . Когда на входе измерителя появляется напряжение Ux при котором I.(jn, весь ток протекает через светодиод 3.1 и транзистор 1.1, вызьюая свечение первого светодиода. На коллекторы остальных транзисторов 1.2-l.n ток не протекает, поскольку все они подключены через диоды 4, имеющие напряжение отсечйи 0,5-0,8 В.

/ Когда напряжение Ux возрастает настолько, что ток I,, начинает превышать значение , транзистор 1.1 выходит из насьщения, напряжения коллектор - эмиттер у него нарастает. Это приводит к соответствующему снижению потенщгала на катоде диода 4.1 и его отпиранию. Избыточный ток протекает через диод 4.1, светодиод 3.2 и транзистор 1.2. Зажигается второй светодиод 3.2. При дальнейшем росте Ux последовательно зажигаются светодиоды 1.3, 1.4 и т.д. Таким образом, число зажигающихся светодиодов j указьтает на величину измеряемого напряжения.

Если напряжение на входе операционного усилителя 9 отрицательной полярности , то транзистор 6 запирается, а отпирается транзистор 8. Напряжение на резисторе 10 изменяет свою полярность и благодаря глубокой отрицательной обратной связи становится равным Uj, . Через транзистор 8

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий п транзисторов, базы которых подключены к источнику напряжения смещения, эмиттеры через токозадающие резисторы - к шине питания + Е , а коллекторы через светодиоды - к выводам соединений (п-1) последовательно и согласно включенных диодов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введено (п-1) дополнительных диодов,отражатель тока, пара комплементарных транзисторов, резистор и операционный усилитель, причем к базам транзисторов комплементарной пары подключены выход операционного усилителя, а к змиттерам - инвертирующий вход операционного усилителя, неинвертирунмций вход которого подключен к входной клемме измерителя, эмиттеры транзисторов комплементарной пары через резистор подключены к общей шине измерителя, коллектор первого транзисS тора комплементарной пары подключен (Л к одному концу, а коллектор второго через отражатель тока - к другому концу цепочки из (п-1) основных диодов, параллельно и встречно которым подключены дополнительные диоды, а вход питания отражателя тока подключен к шине питания - Е. «ч sl