Стробоскопический преобразователь электрических сигналов Советский патент 1986 года по МПК G01R13/34 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в стробоскопических измерителях.

Целью изобретения является повьше ние разрешающей способности при сохранении температурной стабильности. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 и 3 - эквивалентные схемы разряда и подразряда.

Устройство состоит из первого и второго смесительных диодов 1 и 2, первого и второго конденсаторов.3 и 4, первого и второго высокоомных резисторов 5 и 6, генератора 7 раз- нополярных строб-импульсов, повторителя 8, третьего и четвертого высокоомных резисторов 9 и 10, источника 11 отрицательного напряжения смеще- ния, включающего первый резистор 12 и первый стабилитрон 3, и источника 14 положительного напряжения смещения, включающего второй резистор 15 и второй стабилитрон 16.

Отрицательный вывод,первого смесительного диода 1 соединен с центральной жилой линии передачи и положителным выводом второго смесительного диода 2, а положительный вывод через первый конденсатор 3-е первым вы-, ходом генератора 7 разнополярных строб-импульсов и через первый высо- коомный резистор 5 - с входом повторителя 8, отрицательный вывод второг смесительного диода 2 соединен через второй конденсатор 4 с вторым выходом генератора 7 разнополярных строб-импульсов и через второй ззысок омный резистор 6 - с рходом повтори- теля 8. Общие шины источников 1J и 14 отрицательного и положительного напряжений смещения соединены с выходом повторителя 8, выход источника 11 отрицательного напряжения смещения соединен через третий высоко- омный резистор 9 с положительным выводом первого смесительного диода 1 а выход источника 14 положительного напряжения смещения соединен через четвертый высокоомный резистор 10 с отрицательным выводом второго смесительного диодй 2.

Отрицательный вывод первого стабилитрона 1.3 соединен с общей шиной источника П, а положительный вывод с выходом источника 11.и первым выводом первого резистора 12, второй

вывод которого соединен с шиной отрицательного напряжения питания. Положительный вывод второго стабилитрона 16 соединен с общей шиной источника 14, а отрицательный вывод - с выходом источника 14 и первым выводом второго резистора 15, второй вывод которого соединен с шиной положительного напряжения питания.

На эквивалентных схемах (фиг.2 и 3); С - конденсаторы 3 и 4; R

R

ОБр

ОБр.2

- обратные сопротивления перво

го и второго смесительных диодов 1 и 2; .RP - разрядное сопротивление (первый и второй высокоомные резисторы 5 и 6); RCM высокоомные резисторы 9 и 10; Е - источники 11 и 14 отрицательного и положительного напряжений смещения.

Устройство работает - следующим образом.

Конденсатор С после окончания строб-импульсов разряжается через эквивалентное сопротивление параллельное соединение двух высокоомных резисторов Rjj, R, и одновременно через это же сопротивление заряжается от источника смещения Е (фиг. 2 и 3).

Подразряд от источника Е эквивалентен увеличению постоянной времени разрядной цепи. Эквивалентная постоянная времени (фиг. 3) t

R R J - Тоо - такой постоянной

(Кр -RCM

времени после окончания строб-им

пульса конденсатор разряжается по

,

закону Up

где Е„

(Е

сг

напряжение заряда во время действия строб- импульса;

Е, - напряжение отсечки, соответствующее нижнему уровню напряжения на конденсаторе в установившемся режиме.

В то же время с такой же постоянной времени конденсатор С подзаряжается от источника смещения по закону „

и., Е (1 -е ).

под .

CW

.Налряжение на конденсаторе после окончания строб-импульса

р

и, Ир +

-t/«3

)-е -и

с/и

ИПОА,., (ЕСТ

fM

ЬЕ, 31231465

то эквивалентно уменьшению напряжеия на конденсаторе по закону

- -/ р поз А

Hg (ЕС. + ,).e ,-при

J

С1Ч ЕСГ

де р„од, постоянная времени разряда

мкости конденсатора С,

из условия (Е + ДЕ, -EcMl-f Ю

Ер (Е + дЕ).поАэ получаем 1

-р , -g

CM

15

по

вр ув чт пе

Ф

те щи ца це пол си вы пе ных выс тор го рез ход имп рез ли цел нос ста чет и лож общ ход отр сое - рез пер ход НИН тый ным да.

Е,, - 4Е,

Так как ЦЕ Е,- , то постоянная времени разряда емкости конденсатора С составит

рпоАЗ 5 1 ЕСМ

сг

Эквивалентное увеличение разрядного сопротивления составит

jL. - ,-

Р поАч R + R 1 - Есм.

СГ

Из условия баланса заряда и раз- ряда конденсатора при параболичес кой форме строб-импульсов и полигональной „аппроксимации характеристи диодов 2 следует

.

,, Ест V 3 «- Тп и - л /

2 t,

А LUC р

т

А - амплитуда строб-импульсов; Т.- период повторения сигнала и

строб-импульсов; Ср - постоянная времени разряда

Р

Сор CRp).

С учетом эквивалентного увеличения разрядного сопротивления условие баланса заряда и разряда конденсатора С примет вид

, 3 JjL Т, t - постоянная времени заряда

/ Sit.-) - : 50

2 t,, fp поА.

Rn (t C-iy; 4 - прямое сопротивление смеси- ss

тельного диода;

длительность строб-импульсов у основания.

Rp

см

Р

о.р 1 0,9 ст

J

5

0

5

0

5

0

5

0

s

рnoj3 - 5Rр.

получаем подз 5 Rp,

.Вследствие увеличения постЪянной времени разрядной цепи значительно увеличивается разрешающая способность что достигается при сохранении температурной стабильности устройства.

Фо. рмула и,-3 обретения

1 , Стробоскопический преобразова-t- тель электрических сигналов, содержащий первый смесительный диод, отрицательный вывод которого соединен с центральной жилой линии передачи и положительным выводом второго смесительного диода, а положительный вывод через первый конденсатор - с первым выходом генератора разнополяр- ных строб-импульсов и через первый высокоомный резистор - с входом повторителя, отрицательный вывод второго смесительного диода соединен через второй конденсатор с вторым выходом генератора разнополярных строб- импульсов и через второй высокоомный резистор- с .входом повторителя, о т- личающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способ-: ности при сохранении температурной стабильности, он снабжен третьим и четвертым высокоомными резисторами и источниками отрицательного и положительного напряжений смещения, общие шины которых соединены с выходом повторителя, выход источника отрицательного напряжения смещения соединен через третий высокоомный - резистор с положительным выводом первого смесительного диода, а выход источника положительного напряжет НИН смещения соединен через четвертый высокоомный резистор с отрицатель ным выводом второго смесительного дио- да.

2, Преобразователь по п. 1, о т - л ич ающий с я тем, что источник отрицательного напряжения смещения содержит первый резистор и ,первый стабилитрон, отрицательный вывод которого соединен с общей тиной источника, а положительный вывод - с выходом источника и первым выводом . . первого резистора, второй вывод которого соединен с шиной отрицательного напряжения питания,, источник положительного напряжения смещения содер512314656

жит второй резистор и второй стабилит-точника и первым выводом второго рерон, положительный вывод которого со-зистора, второй вьгоод которого соеединен с общей шиной источника, адинен с шиной положительного напряотрицательный вывод - с выходом исг gжения питания.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в стробоскопичес- ких преобразователях. Цель изобретения - повышение разрешающей способности при сохранении температурной стабильности. Устройство содержит смесительные диоды 1 и 2 конденсаторов 3 и 4, высокоомные резисторы 5, 6,9 и 10, генератор 7 разнополярных строб-импульсов, повторитель 8, источник 1I отрицательного напряжения смещения, включающий резистор 12 и стабилитрон 13, источник 14 положительного напряжения смещения, включающий резистор 15 и стабилитрон 16, Введение в устройство высокоомных резисторов 9 и О и источников 11 и i 4 отрицательного и положительного напряжения смещения способствует достижению поставленной цели. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с to (/7 tfZ f

JL

Фиг. 5

Редактор А.Гулько

Составитель В.Лившиц Техред Л.Олейник

Заказ 2561/50Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,Д

Корректор А.Ференц