Стробоскопический преобразователь электрических сигналов Советский патент 1988 года по МПК G01R13/34 

Г7

00 ;О О5 О

о

Изобретение относится к радиоизме- |)ительной технике и может быть ис- юльзовано в широкополосных стробоскопических преобразователях.

Целью изобретения является автоматическая регулировка разрешающей спо- toбнoctи стробоскопического преобразования в широком диапазоне частот повторения сигналов.

На фиг. 1 представлен график заЕ:иду источника отрицательного напряжения смещения.

Устройство работает следующим образом.

Из условия баланса заряда и разряда накопительных конденсаторов при параболической форме строб-импульсов и полигональной аппроксимации характеристик смесительных диодов схемы реализации способа следует

Изобретение относится к радио- измерительной технике и может быть использовано в широкополосньос стробоскопических преобразователях. Изобретение обеспечивает автоматическую регулировку разрешающей способности стробоскопического преобразования в широком диапазоне частот повторения сигналово Это достигается предложен- Hbw схемным построением преобразова- теля, а также тем, что каждый источник напряжения смещения содержит диф- ференцируюп1ую цепь, пиковый детектор, инвертор и резистор. Преобразователь имеет смесительные диоды 1 и 2, конденсаторы 3 и 4, резисторы 5 и 6, генератор 7 строб-импульсов, повторитель 8, высокоомные резисторы 9 и 0, дифференцирующие цепи 11 и 12, пиковые детекторы 13 и 14, инверторы и низкоомные резисторы 17 и 18. Устройство работает таким образом, что автоматически регулируемое напряжение смещения поддерживает постоянной высокую разрешающую способность в широком диапазоне частот повторения . строб-импульсов. Схемы реализации управляемых источников смещения приводятся в описании изобретения. 1 з.л. ф-лы, 4 ил. с & (Л с

|:имости

и

Е

(1

от величины

Ст

прямые -

-ъ л

ио

ЕС.

in /,

7Г F I я I- с т

Нри различных Т f,; нафиг. 2- зависи- Йость Е (Т);на фиг. 3 - структурная рхема стробоскопического преобразователя; на фиг. 4 - схемы реализации Управляемых источников смещения. j Стробоскопический преобразователь |содержит два смесительньпс диода 1, 2 цве емкости 3, 4, первьш 5 и второй J6 высокоомные резисторы, генератор 7 йтроб-импульсов, повторитель 8, тре- тий 9 и четвертый 10 высокоомные резисторы, две дифференцирующие .цепи 11, 12, два пиковых детектора 13, 14 два инвертора 15, 16,, два низкоомных резистора 17, 18.

Отрицательный вывод первого смесительного диода соединен с центральной жилой линии передачи и положительным выводом второго смесительного диода, а положительный вывод - через первый конденсатор - с первым выходом гене- разнополярных строб-импульсов и - через первый высокоомньй резистор - с входом повторителя; отрицательный вывод второго смесительного диода соединен через второй конденсатор с вторым вькодом генератора раз- нополярных строб-импульсов и через слой высокоомньш резистор - с выходом повторителя, выход которого сое- динен с общими шинами источников раз- нополярного смещения; выход источника отрицательного напряжения смещения соединен через третий высокоомньй резистор с положительным выводом

первого смесительного диода, а выход источника положительного напряжения смещения соединен через четвертьй вы- сокоомный резистор с отрицательным выводом второго смесительного диода; первый выход генератора разнополярных строб-импульсов подключен к входу источника положительного напряжения смещения, а второй б .го выход - к вхо15

А /, Е СТ 2 3 3 Тп (1 ЕСМ 1 i - J . . -р- i

t-CT Чо -Э СТ

А - амплитуда строб-импульсов; Е - установившееся значение на накопительных конденсаторах между выборками; Cj - постоянная времени заряда

пикового детектора; Сд - постоянная времени разряда с подзарядом от источника постоянного напряжения Е.-, c, длительность строб-импульса у основания;

Т f, - период повторения строб-импульсов и сигналов; Е e - постоянное напряжение разнополярных источников смещения .

Разрещающая способность стробоскоеского преобразователя определяетвременем нарастания его переходной актеристики:

tK 0,8,, 1 Чем больше величина

меньше величина t и вьпие разрешающая способность.

Таким образом, при изменении частоты повторения строб-импульсов и сигналов разрешающая способность не остается постоянной.

Автоматическая регулировка разрешающей способности при предельных значениях ,, з возможна при

р

постоянстве произведения Т „( 1 - )

Е

СТ

в соответствии

т.е, при изменении Е (.„ с изменением Т.

Пусть Тщ Тпд + 1Т„, а необходимое соответствующее изменение Ер,,см.

ЕСМОdE

см

тогда необходимо обеспечить

Е /. . Ес«е Ё-

Е

ст

сг

Это возможно при условии

Тпо О Есмв+dEcM

Ст

)- Т„ (1 ЕсЛАО + йЕсм

Еемо

ст

)Т,о(1 Л ЕС

Jlb ) + лт ( - - McflLU Е / п V ЁПР

f, - ,--,C l

cr

+ ЛТ,(1 )- дТп-ф ;

ет

-ст

,,(, -tr)|(n.Tj;

ЛТп

По

+ ДТп

ЕС.О ,

Е.С. ЕСТ

ЛЕ,

TOO - -iT,

(ЕСТ Е...).

Аналогично Т Т „о Т соответст

см

необходимо обеспечить

вует изменение Е . Е ЛЕ и .

- Тп)(1 -±i4ip « lit

Е

ст

Tjl

Ьст:

Это условие выполняется при изменении Е. по следующему закону:

- О

CMC

при регулировке напо закону

обеспечивается стабилизация заданной разрешающей способности, определяем . мой начальной установкой Е, Т„, в широком диапазоне изменения перио- да повторения строб-импульсов

1396066

Так, при обеспечении заданной разрешающей способности (начальной устаТ

по

к с

МО

F CT f CMo) РН ИЗ

g менении частоты повторения строб-импульсов в широком диапазоне

10

2 fno п ff15

(0,5 Т„, X Т„ П1 Тпо )

необходимо изменять напряжение смещения., в пределах

0.9 Е,„ Е,„

.1,09 Е,

20

25

30

35

40

45

50

55

Интерес представляет закон изменения Е(Тр) при Т п 7 Т по (при снижении частоты повторения).

Как следует.из фиг. 2, при Т р 7,Трд закон изменения Eg|y,(Tn) можно считать линейным с достаточной для практики точностью.

Таким образом, изменяя по линейному закону ЕСД,(ТП), можно обеспечить постоянство высокой разрешающей способности (фиг. 16) в широком диапазо-, не частот повторения преобразуемого сигнала.

Емкость 3 преобразователя (фиг. 3) после окончания строб-импульса разряжается через эквивалентное сопротивление (параллельное соединение резисторов 5, 9) и одновременно чере.з это же сопротивление заряжается от дополнительного управляемого источника отрицательного смещения (П - 13 - 15 - J7).

Емкость 4 преобразователя после окончания строб-импульса разряжается через эквивалентное сопротивление (параллельное соединение резисторов 6, 10) и одновременно через это же : сопротивление заряжается от дополнительного управляемого источника положительного смещения (12-14-16 -18).

Дифференцирующие цепи 11, 12 (фиг. 4) препятствуют попаданию постоянного напряжения питания на генератор 7 строб-импульсов и емкости 3, 4 преобразователя.

Пиковые детекторы 13, 14 детектируют импульсные напряжения разнополяр- ных строб-импульсов: на выходе пико- .вого детектора 13 величина выпрямленного отрицательного напряжения обратно пропорциональна периоду повторе513

Иия строб-импульсов; на, выходе второго пикового детектора 14 величина В ыпрямленного положительного напряжения обратно пропорциональна перио- д|у повторения строб-импульсов.

На выходе инвертора 15 отрицатель- Hjoe напряжение смеи1ения прямо пропорционально периоду строб-импульсов.

На выходе инвертора 16 ооложительHJoe напряжение смещения прямо пропор- цЬ1Онально периоду строб-импульсов.

I Таким образом, при увеличении Т. л по Тл соответственно увеличива- Е (. Р-смо см высокая разр|ешающая способность остается посто- в широком диапазоне частот пов- тЬрения строб-импульсов.

Ф;ормула изобретения 20

I 1. Стробоскопический преобразова- т|ель электрических сигналов, содержащий первый смесительный диод, отрицательньш вывод которого соединен с ц|ентральной жилой линии передачи и пэложительным вьшодом второго смесительного диода, а положительный - В з1вод через первый конденсатор - с

njspBbiM выходом генератора разнополяр)-зо рого соединен с входом инвертора.

Htix строб-импульсов и через первьш рэзистор - с входом повторителя, отрицательный вьшод второго смеситеЛьно- гЬ диода соединен через второй конденсатор с вторым выходом генератора . рйзнополярных строб-импульсов и через второй резистор - с входом повторителя, выход которого соединен с общими шинами источников разнополярного

сйеЩения, выxo источника отрицатель-дО цепей подключены соответственно нЬго напряжения смещения соединен че- к второму и первому выходам генерато- рез третий резистор с положительным ра строб-импульсов.

выводом первого смесительного диода, а выход источника положительного напряжения смещения соединен через чет- вертъй резистор с отрицательным выводом второго смесительного диода, отличающийся тем, что, с целью автоматической регулировки разрешающей способности преобразования в широком диапазоне частот повторения преобразуемого сигнала и строб-импульсов, первый выход генератора разнополярных строб-импульсов подключен к входу источника положительного напряжения смещения, а второй выход генератора строб-импульсов - к входу источника отрицательного напряжения смещения,

3

г

a oA

f /,jfeLj

ft y (1-jr

fer

.

Tnt - г/то STn ffHf - eofTtt

LliJJ /t isnt

r. & fer

3 fi-7/y ff fen

г if«,-r I f-r I

1,0 nfu r/tf

A

rnt « /w ЛГп feni fefff- Jff/

3 ft Tftt Xy ffM . Tue-Tf I ffr

.

Ttt,

L

L фиеЛ