Изобретение относится к области измерительной техники и может быть нспользовано в автокомпенсационных вольтметрах.
Известна импульсная следящая система, содержащая последовательно включенные нульоргаи на туннельном диоде, одновибратор, инвертор, интегрирующую цепь, эмиттерный повторитель и охваченная обратной связью с выхода змиттерного повторителя на вход нульоргана. При этом ко входу системы параллельно нуль-органу подключена схема возврата, выходом соединенная с нуль-органом.
Нуль-органы на туннельных диодах (ТД) получили широкое распространение в следящих системах импульсного действия и обычно работают в них следующим образом.
Начальный ток смещения задается почти равным пиковому току /i. ТД находится в низковольтном состоянии f/i. Напряжение на выходе следящей системы равно нулю. При подаче на вход системы отслеживаемых импульсов ТД перебрасывается в высоковольтное состояние Uz, срабатывает одновибратор и падает на интегрирующую цепь квант (порцию) заряда. Импульс возврата, по полярности противоположный входному, возвращает ТД в низковольтное состояние f/i. Ток с выхода следящей системы сдвигает рабочую точку нульоргана вниз по туннельной ветви ТД до тех пор, пока входные и выходные токи не будут
равны и ТД не перестанет перебрасываться входным сигналом в высоковольтное состояние.
К числу недостатков подобных следящих систем можно отнести малый динамический диапазон по напряжению отслеживаемых сигналов. Минимальный отслеживаемый нуль-органом сигнал определяется длительностью этого сигнала, типом ТД и емкостями, шунтирующими ТД, а максимальный - допустимым током на диффузионной ветви /5доп (прямой допустимый ток /5 доп не превышает величины удвоенного пикового тока /i). Поэтому динамический диапазон для таких следящих систем невелик, и в автокомпенсационных вольтметрах типа следящей системы импульсного действия он не превышает 10-20.
В предлагаемой следящей системе для увеличения динамического диапазона входных сигналов по напряжению и повышения надежности следящей системы между нуль-органом и одновибратором включена логическая схема неравнозначности, второй вход которой через усилитель соединен со входом следящей системы.
На фиг. I дана вольт-амперная характеристика ТД; на фиг. 2 - блок-схема импульсной следящей системы; на фиг. 3 - частный случай ее реализации; на фиг. 4 представлены эпюры, поясняющие работу системы.
Схема содержит нуль-орган У на ТД, логлческую схему 2 неравнозначности, одновибратор 3, инвертор 4, интегрирующую цепь 5, эмиттерный повторитель 6, обратную связь 7, схему 8 возврата, усилитель 9.
Так как допустимый обратный ток ТД обычно равен 6-10 /1 (см. фиг. 1), то рабочая точка нуль-органа 1 смещена вниз по туннельной ветви ТД. Начальный ток смещения ТД берется равным или меньше допустимого обратного тока /гдопПри включении следящей системы напряжение на выходе повторителя 6 максимально, а ТД находится .в низковольтном состоянии. При этом через него протекают прямой ток смещения, равный пиковому току ТД /ь и обратный ток смещения, определяемый выходным напряжением повторителя 6. Максимальная разность этих токов должна быть меньще допустимого обратного тока ТК /2допНа вход следящей системы последовательно подаются импульсы. Поскольку обратный ток смещения через ТД должен быть больше максимально возможного импульса, то ТД остается в низковольтном состоянии, а на вход логической схемы 2 поступает лишь нормализованный по амплитуде импульс с выхода усилителя 9 (см. фиг. 4,а) и, пройдя на выход логической схемы 2 (см. фиг. 4,6), запускает одновибратор 3 и инвертор 4. Происходит изменение напряжения на выходе повторителя 6 на величину одной ступеньки (см. фиг. 4,в). Это изменение по цепи обратной связи 7
уменьшает ток обратного смещения. Схема 8 возврата генерирует импульсы, по полярности противоположные входным, и служит для возвращения ТД в низковольтное состояние.
Система будет работать таким образом до тех пор, пока не произойдет переброса ТД в высоковольтное состояние. Это означает, что напряжение на выходе следящей системы равно входному. На схему 2 поступит два импульса, а на выходе ее импульс будет отсутствовать (см. фиг. 4,6 и 4, г). Дальнейшего уменьшения выходного напряжения в этом цикле не произойдет, и это значит, что система вышла на режим. Импульс с нуль-органа
1 может служить сигналом об окончании переходного процесса.
Предмет изобретения
Импульсная следящая система, содержащая последовательно включенные нуль-орган на туннельном диоде, связанный со схемой возврата, одновибратор, инвертор, интегрирующую цепь и эмиттерный повторитель, соединенный со входом нуль-органа, отличающаяся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона входных сигналов по напряжению и повыщения надежности следящей системы,
между нуль-органом и одновибратором включена логическая схема неравнозначности, второй вход которой через усилитель соединен со входом следящей системы.
-г/
Рыг.Г
Сигнал о на pe f{LtM
иг.2
2 ЫХ
зВь:х Uycm
