Стробоскопический преобразовательэлЕКТРичЕСКиХ СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R13/22 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в стробоскопических осциллографах и. измерителях мгновенных значений напряжения. Известен стробоскопический преоб,разователь,электрических сигналов, содержащий генератор стробимпульсов, смеситель, усилитель и расширитель импульсов 1.. Недостатком известного устройства является низкая чувствительность и узкая полоса пропускания, что обусловлено шумами смесителя и усилителя Наиболее близким к предлагаемому изобретению)по технической сущности является стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий смеситель, генератор стробимпульсов, усилитель, контур ударного возбуждения, расширитель импульсов и генератор управляющих импульсов 2 . Недостатком данного устройства яв ляется низкая чувствительность. Цель изобретения-- повышение чувс вительности. Указанная цель достигается тем, что стробоскопический преобразовател электрических сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход - с выходом генератора стробимпульсов, а выход - с входом усилителя, и расширитель импульсов, первый вход которого подключен к выходу генератора управляющих импульсов, а выход - к шине выходного сигнала преобразователя, снабжен линией задержки, делителем напряжения и дифференциальным усилителем, выход которого связан с входом расш1фителя импульсов, первый вход - с выходом усилителя и входом линии задержки,а второй вход с выходом делителя напряжения, вход которого соединен с выходом линии задержки. Структурная электрическая схема устройства представлена,на чертеже. Устройство состоит из смесителя 1, генератора 2 стробимпульсов, усилителя 3, линии 4 задержки:, дифференциального усилителя 5, делителя 6 напряжения, расширителя 7 импульсов и генератора 8-управляющих импульсов - Устройство работает следующим образом. Исследуе|уый сигнал поступает на вход смесителя 1. В отсутствие стробимпульсов диоды смесителя закрыты.

Напряжение, обусловленное шумами закрытого смесителя 1, поступает с накопительного конденсатора смесители на вход усилителя 3. Усиленное шумом .напряжение лодается на вход лини1| 4 с временем задержки, равным . На вы ходе линии 4 задержки в течение вре мени V сохраняется напряжение, определяемое амплитудой шума в момент стробирования.

При стробировании исследуемого сигнала на выходе смесителя 1 формируется р,асширенный импульс с малым временем напряжения и экспоненциальным спадом. Амплитуда импульса пропорциональна коэффициенту передачи смесителя 1 и разности напряжений на его входе и выходе в момент строби-, рования. Усиленное блоком 3 напряжение, состоящее из полезного сигнала и шума, поступает на первый вход дифференциального усилителя 5 и вход линии 4 задержки. Шумовое напряжение с выхода линии 4 задержки подается через усилитель напряжения на второй вход дифференциального усилителя 5, который производит вычитание его величины из напряжения, состоящего из полезного сигнала и шума. В результате зтого сигнал на выходе дифференциёшьного усилителя 5 в течение времени Т/ определяется ливь амплитудой полезного сигнала, а шумовая составляющая оказывается скомпенсированной Перекомпенсация шумовой составляющей исключается делением выходного напряжения линии 4 задержки блоком 6,коэффициент деления которого равен отношеншо величины шума, заполненного .в линии 4 задержки, к величине шумовой :составляющей разностного сигнала на выходе усилителя 1. Через время, равное f , смесь полезного и шумового сигналов появляется и на втором входе дифференциального усилителя 5, что приводит к компенсации на его выходе не только шумового, но и полезного сигнала. Сформированный на выходе дифференциального усилителя 5 импульс с длительностью Ч и амплитудой, не

содержащей шумовой составляющей, поступает на вход расширителя 7 импульсов. Ключом расяаирителя 7 импульсов Управляет импульс с длительностьюf, koтopый формируется синхронизированны с моментом -стробирования генератором 8. Напряжение на выходе расширителя 7 импульсов пропорционально амплитуде исследуемого сигнала в момент стробирования и не содержит шумов закрытого смесителя 1.

Так как шумы закрытого смесителя составляют 85% всех шумов стробоскопического преобразователя, то их подавление обеспечивает значительное увеличение чувствительности устройства.,

Формула изобретения

Стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого сое-, динен с шиной входного сигнала, второй вход - с выходом.генератора стробимпульсов, а выход - с входом усилителя, и расширитель импульсов, первый вход которого подключен к выходу генератора управляющих импульсов, а выход - к шине выходного сигналапреобразователя, отличаю щийс я тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен линией задержки, делителем напряжения и дифференциальным усилителем, выход которого связан с входом расширителя импульсов, первый вхбд - с выходом усилителя и входом линии задержки, а второй вход - с выходом делителя напряжения, вход которого соединен с выходом линии з адержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 392413, КЛ. G 01 R 13/32, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 277930, КЛ. G 01 R 13/22, 1970 (прототип).