Стробоскопический преобразователь электрических сигналов Советский патент 1986 года по МПК G01R13/22 

«

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования временного масштаба повторяющихся электрических сигналов в автоматизированных измерительных системах.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство состоит из генератора 1 перепада напряжения, формирователя 2 строб-импульсов, генератора 3 импульсов, смесителя 4, ключевого элемента 5, накопительного конденсатора 6, расширителя 7 и блока 8 управления.

Вход генератора 1 перепада напряжения соединен с шиной импульсов запуска, а третий выход - с входом блока 8 управления, формирователь 2 строб-импульсов, выходы которого соединены с вторым и третьим входами смесителя 4, первый вход которого соединен с шиной преобразуемого сигнала, накопительный конденсатор 6, первая обкладка которого соединена с общей шиной, а вторая обкладка - с первым входом расширителя 7, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, четвертым входом смесителя 4 и первым входом расширителя 7, второй вход которого соединен с выходом блока 8 управления. Вход ключевого элемента 5 соединен с выходом смесителя 4, выход - с первым входом расширителя 7, а управляющий вход - с выходом генератора 3 импульсов, вход которого соединен с входом генератора 1 перепада напряжения, первым и вторым выходами соединенного с первым и вторым входами формирователя 2 строб-импульсов

Устройство работает следующим образом.

Одновременно с запуском генератора 1 перепада запускается генератор 3. Генератор 1 вырабатывает перепад напряжения, из которого в формирователе 2 вырабатываются строб-импульсы положительной и отрицательной полярности, управляющие работой ключевого элемента смесителя, 4. Под действием сроб-импульсов ключевой элемент смесителя 4 пропускает на короткий промежуток времени исследуемый сигнал, вследствие чего происходит за509612

ряд конденсатора 6 (величина заряда пропорциональна значению сигнала в момент стробирования). Накопленный заряд конденсатора 6 преобразуется

5 распшрителем 7 в ступенчатьш сигнал с постоянным уровнем, амплитуда которого соответствует величине накопленного заряда. Из совокупности ступенчатых сигналов на выходе расшири10 теля 7 образуется сигнал, огибающая которого представляет в трансформированном масштабе времени исследуемый сигнал. Управление работой смесителя 4 и расширителя 7 осуществляется

15 синхронно.

Расширитель 7 управляется импульсами с блока 8 управления, который запускается сигналом генератора 1 перепада напряжения. Смеситель 4 и

20 расширитель 7 (а также конденсатор 6) охвачены петлей обратной связи, повышающей линейность строб-преобразователя.

В формирователе 2 строб-импульсов,

25 кроме основного строб-импульса, образуются паразитные колебания, вызванные переотражениями в самом формирователе 2, а также между генера- тором 1 и формирователем 2.

30 .Поэтому значение динамического диапазона строб-преобразователя определяется не общей амплитудой строб-импульсов AQ, а активной амплитудой Ад, представляющей собой разность

JJ между общей амплитудой строб-импульсов Ад и максимальной амплитудой паразитных колебаний. Паразитные колебания не позволяют увеличить динамический диапазон строб-преобразовате40

Ключевой элемент 5, управляемый импульсом генератора 3, позволяет исключить влияние действия паразит45 ных колебаний на заряд, накопительного конденсатора 6. Генератор 3 формирует импульс одновременно с формированием строб-импульса. Длительность фронта импульса генератора 3

50 в 2-3 раза больше длительности фронта строб-импульса (считая относительно общей амплитуды). Поэтому при подаче этого импульса на вход ключевого элемента 5 в момент окон5J чания действия строб-импульса происходит разрыв связи между смесителем 4 и накопительным конденсато- ром 6.

Если амплитуда исследуемого сигнала превысит значение А, то иссле дуемый сигнал будет стробироваться импульсом паразитных колебаний, еле дующим во времени за строб-импульсом. Так как начало разрыва .связи между смесителем 4 и расширителем 7 совпадает с началом импульса паразитных колебаний, то заряд, который конденсатор 6 получил за время действия строб-импульса, не изменит ся. Тем самым исключаются характерные искажения при преобразовании, а входной сигнал может превышать величину АО, без искажения формы сиг нала на выходе строб-преобразователя. При этом динамический диапазон не зависит от величины активной амплитуды строб-импульсов Ад. и может быть существенно увеличен. Динамический диапазон ограничен сверху толькр параметрами элементной базы.

Формула изобретения

Стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий генератор перепада напряжения,

Составитель В.Лившиц Редактор М.Келемеш Техред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

..- --. - - - - -. - -- - -....

Яаказ 4404/40 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

первыи вход котстрого соединен с тиной импульсон запуска, а третий выход - с входом блока управления, формирователь строб-импульсов, выхо- 5 ды которого соединены с вторым и третьим входами смесителя, первый вход которого соединен с шиной преобразуемого сигнала, накопительный конденсатор, первая обкладка кото10 рого соединена с общей тиной, а вторая обкладка - с первым входом расширителя, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, четвертым входом смесителя и первым входом

15 расширителя, второй вход которого соединен с выходом блока управления, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, он снабжен генератором им20 пульсов и ключевым элементом, вход которого соединен с выходом смесителя, выход - с первым входом расширителя , а управляющий вход - с выходом генератора импульсов, вход ко25 торого соединен с входом генератора перепада напряжения,первыми вторым выходами соединенногос первыми вторым входами формиравателястроб-импульсов.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования временного масштаба повторяющихся электрических сигналов в автоматизированных измерительных системах. Цель изобретения - расширение динамического диапазона - достигается за счет введения в устройство генератора 3 импульсов и ключевого элемента 5. На чертеже также показаны генератор 1 перепада напряжения, формирователь 2 строб-импульсов, смеситель 4, накопительный конденсатор 6, расширитель 7, блок 8 управления. В устройстве исключены характерные искажения при преобразовании. Динамический диапазон устройства ограничен сверху только параметрами элементной базы. I ил. с S (Л СП Эд