ИМПУЛЬСНЫЙ ВОЛЬТМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В КОНЦЕ ИМПУЛЬСА Советский патент 1965 года по МПК G01R19/04 

Известные импульсные вольтметры не дают возможности измерять напряжение в конце прямоугольного имнульса, имеюш,его спад плоской вершины, и поэтому измеряется напряжение с помощью электронных или электромагнитных осциллографов, например типа С1-4 (ЭНО-1). При этом результат измерения определяется не непосредственно по шкале в вольтах, а измерением линейного размера изображения и пересчетом его.

Предлагаемый вольтметр отличается тем, что для получения непосредственного отсчета величины напряжения в конце прямоугольного импульса, имеюш,его спад плоской вершины, введены нромежуточная емкость, включенная параллельно накопительной емкости, но отделенная от нее сопротивлением, и два переключателя, выполненные на транзисторах по схеме с общим эмиттером, коллекторэмиттерный переход первого из которых подключен параллельно промежуточной емкости, а коллекторЭ1миттерный переход второго включен последовательно с сопротивлением, отделяющим промежуточную емкость от накопительной.

На чертеже изображена принципиальная Схема импульсного вольтметра.

Вольтметр работает следующим образом.

Во в р е м я и м п у л ь с а ток протекает по цепи зажим / - диод 5 - сопротивление 4 - переход база - эмиттер транзистора 5-сонротивление 6-диод 7-зажим 2, вследствие чего транзистор 5 находится в открытом и насыщенном состоянии. Такой режим транзистора обеспечивается выбором соответствующей величины сопротивления 4.

Протекает ток по цепи залшм 1-диод 8 -

соиротивленне 9 - переход коллектор - эмиттер транзистора 5 - сопротивление 6 - диод 7 - зажим 2.

Заряжается конденсатор (промежуточная емкость) 10. Постоянные времени цепи (зажим / - диод 8 - конденсатор 10-сопротивление 6 - зажим 2) заряда конденсатора 10 и цепи (конденсатор 10 - сопротивление 9 - переход коллектор - эмиттер транзистора 5) разряда конденсатора 10 имеют величины,

меньщие минимально возможной длнтельности импульса, благодаря чему нанряжение на конденсаторе 10 в каждый момент времени будет очень мало отличаться от напрялсепия на сонротивлення 9 и транзисторе 5. Следовательно, напряжение на конденсаторе 10 в каждый момент времени будет пропорционально напряжению на зажнмах /, 2 и соответственно в момент окончания импульса нанряженпе на конденсаторе 10 будет нропорцнонально велиТок протекает по цепи зажим / -диод 11 - сопротивление 12 - переход база-эмиттер транзистора 13-диод 14 - зажим 2, вследствие чего траизистор 13 находится в открытом и насыщенном состоянии. Такой режим транзистора 13 обеспечивается выбором соответствующей величины сопротивления 12.

Протекает ток по цепи зажим /-диод 8- сопротивление 15 - переход эмиттер - коллектор транзистора 13 - диод 14 - зажим 2. За счет этого тока на сопротивлении 15 падает почти все напряжение, прикладываемое к /, 2, и, следовательно, напряжение, подводимое к накопительному конденсатору (емкости) 16 (через диод 17), будет составлять малую долю от напряжения, приложенного к зажимам 1, 2, т. е. во время импульса конденсатор 16 не заряжается, а только разряжается через высокоомную цепь сопротивление 18 - сопротивление 19 - измерительиый прибор 20 (микроамперметр).

Во время паузы по цепи зажим 1 - диод 3 - сопротивление 4 - переход база - эмиттер транзистора 5 - сопротивление 21 - диод / - зажим 2 ток не протекает, так как на зажимах /, 2 или нет напряжения (меньше 0,4 в), или оно имеет другую полярность, а конденсатор 10 не может разряжаться через эту цепь, благодаря устаповленному в цепи диоду 8. Итак, транзистор 5 закрыт, и конденсатор 10 не разрял аться через цепь сопротивление 9-переход коллектор-эмиттер трапзистора 5.

При напряжении на зажимах /, 2 меньще 0,4 е тока в цепи зажим 1 - диод 3 - сопротивление 4 - база - эмиттер транзистора 5 - сопротивление 21-диод 7 - зажим 2 не будет, так как в цепь включены последовательно два кремниевых диода 7 и 3 и переход база - эмиттер транзистора 5. Для уменьщения тока закрытого транзистора 5 параллельно его переходу база- эмиттер установлено низкоомное сопротивление 22.

По цепи зажим / - диод 11 - сопротивление/2 - переход база-эмиттер транзистора 13 - диод 14 - зажим 2 ток не протекает, так как на зажимах /, 2 или нет напряжения

(меньще 0,4 ej, или оно имеет обратную полярность. Конденсатору 10 через эту цепь мещает разряжаться диод 8, а конденсатору 16- диод 17. Транзистор 13 закрыт. По цепи зажим 1-диод 8 - сопротивление

15- переход коллектор-эмиттер транзистора 13 - диод 14 - зажим 2 ток не протекает, так как транзистор 13 закрыт. На сопротивлении 15 нет напряжепия, препятствующего разряду конденсатора 10 на конденсатор 16 через цепь сопротивление 15 - диод 17. Таким образом, во время науз конденсатор

16зарял ается до напряжения, равного напряжению на конденсаторе 10, которое пропорционально напряжению на зажимах 1, 2 в конце импульса. Поскольку постоянная времени разряда конденсатора 16 на сопротивления 18, 19 и измерительный прибор 20 на два порядка больше постоянной времени заряда конденсатора 16 от конденсатора 10, показания измерительного прибора 2U будут с небольшой ошибкой (меньше ), пропорциональны напряжению на зажимах J, 2.

Установка соответствующей шкалы в измерительном приборе дает возможность снимать непосредственный отсчет, соответствующий напрялсению на залшмах J, 2.

Предмет изобретения

Импульсный вольтметр для измерения напряжения в конце импульса, содержащий накопительную емкость, разряжающуюся на высокоомную цепь с измерительным стрелочным прибором, отличающийся тем, что, с целью

получения непосредственного отсчета величины напряжения в конце прямоугольного импульса, имеющего спад плоской вершины, введены промежуточная емкость, включенная параллельно накопительной емкости, по отделенная от нее сопротивлением, и два переключателя, выполненные на транзисторах по схеме с общим эмиттером, коллекторэмиттерный переход первого из которых подключен параллельно промежуточной емкости, а коллекторэмиттерный переход второго включен последовательно с сопротивлением, отделяющим промежуточную емкость от накопительпой,