Цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов Советский патент 1981 года по МПК G01R13/28 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в стробоскопических устройствах .

Известен стробоскопический преобразователь электрических сигналов , содержаиций смеситель, первый вход которого соединен с шиной входных сигналов, второй вход - с выходом формирователя стробимпульсов, третий вход - с выходом усилителя-расширителя, а выход - с входом усилителярасширителя tl .

Недостатком этого устройства является низкая точнос ь преобразования, обусловленная изменением коэффициента передачи по замкнутой цепи обратной связи при воздействии на преобразователь дестабилизирующих факторов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий коммутатор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнаила, второй вход - с сигнальным выходом калибраТОра, третий вход - с первым выходом блока синхронизации, а выход - с первым входом смесителя.

выход которого подключен к входу импульсного усилителя, а второй вход - к выходу расширителя и входу аналого-цифрового преобразователя, кодовым выходом связанного с первым входснч блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с кодовым выходом калибратора, а третий вход с третьим выходом блока синхрониза10ции, второй выход которого подключен к управляющему входу калибратора L2 .

Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования, обусловленная изменением коэффици15ента передачи по замкнутой цепи обратной связи при воздействии на преобразователь дестабилизирующих факторов (изкюнение температуры окружающей среды, нестабильности элементов и пр.)

20

Цель изобретения - повышение точности .

Поставленная цель достигается тем, что цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигна2Sлов , содержащий коммутатор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход - с сигнальным выходом калибратора, третий вход с перйым выходом блока синхронизации,

30 а выход - с первым входом смесителя,

выход которого подключен к- входу импульсного усилителя, а второй вход к выходу расширителя и входу аналогоцифрового преобразователя, кодовым выходом связанного с первым входом блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с кодовым выходом калибратора, а третий вход - с третьим ВЫХОДОМ блока синхронизацинц. второй выход которого подключен к управляющему входу калибратора, снабжен программируемым аттенюатором и ,регистром поразрядного уравновешивания, вход которого связан с выходом блока сравнения кодов, а выход - с кодовым входом программируемого аттенюатора, сигнальный вход которого соединен с выходом имлульсного усилителя, а выход - с входом расширителя На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из коммутатора 1, смесителя 2, импульсного усилител 3, расширителя 4, калибратора 5, блока б синхронизации, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 7, блока 8 сравнения кодов, регистра 9 поразрядного уравновешивания и программируемого аттенюатора,10.

Устройство работает следующим образом.

Блок 6,синхронизации переключает коммутатор 1 и включает калибратор 5 Шина входного сигнала-отключается от первого входа смесителя 2 и на смеситель 2 подается калибровочный сигнал с первого выхода калибратора 5. Импульсный выходной сигнал, смесителя 2 усиливается усилителем 3 и расширяется расширителем 4.

Аналоговый сигнал с выхода расширителя 4 подается на вход АЦП 7. С выхода АЦП 7 код сигнала поступает на первый вход блока 8 со второго выхода калибратора 5 (код, соответствующий амплитуде калибровочного сигнала).

В том случае, когда коэффициент передачи по замкнутой цепи обратной связи равен единице/ амплитуда калибровочного сигнала отработает за одну выборкусигнала и код, соответствующий амплитуде выходного сигнала расширителя 4, соответствует коду амплитуды калибровочного сигнала (с точностью до единицы младшего разряда цифровых устройств). Вели коэффициент передачи не равен единице, то блок 8 сравнения кодов вырабатывает на своем выходе управляющий сигнал, который подается «ia регистр 9 поразрйдного.уравновешивания (РПУ). По .этому сигналу происходит изменение кода, записанного в старшем разряде РПУ, в сторону уменьшения разницы между кодами кгшибратора 5 и расширителя 4.

Код с РПУ управляет программируемым аттенюатором 10 и изменяет ослабление аттенюатора 10 таким образом, .чтобы коэффициент передачи по згмкнутой цепи обратной связи преобразователя приблизился k единице. В ледующий такт снова происходит сравнение , кодов, в результате которого изменяется код второго разряда РПУ 9 в сторону уменьшения разницы меяаду кодами. РПУ 9 снова выдает код на аттенюатор 10 и отклонение коэффициента пеfl от единицы станет еще меньше. Количество тактов отработки определяется числом разрядов РПУ 9. Число разрядов РПУ 9 определяется исходя из точности, с которой нужно поддерживать коэффициент передачи близким

5 к единице и диапазоне, в котором система регулирования должна обеспечивать стабилизацию коэффициента передачи с заданной точностью.

При количестве разрядов регистра

0 поразрядного уравновешивания и программируемого аттенюатора, равном 5, динамический диапазон регулировки составит ±16% при поддержании величины коэффйциента передачи с точностью

5 до 1%.

Формула изобретения Цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий коммутатор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход - с сигнгшьным выходом калибратора, третий вход с первым выходом блока синхронизации, а выход - с первым входом смесителя, выход которого подключен к входу импульсного усилителя, а второй входк выходу расширителя и входу аналого0 цифрового преобразователя, кодовым выходом связанного с первым входом блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с кодовым выходом калибратора, а третий вход - с треJ тьнм выходом блока синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу калибратора, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен

я программируемым аттенюатором и регистром поразрядного уравновешивания, вход которого связан с выходом блока сравнения кодов, а выход - с кодовым входом прогргц1«мируемого аттенюатора, сигнальный вход которого соеди5 иен с выходом импульсного усилителя, а выход - с входом расширителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 0 1. Рябииии Ю.А. Стробоскопическое осциллографироваиие. М., Изд. Советское радио, 1972.

2. Техническое описание осциллографа типа С7-9 (СССР), 1979 (прото5 ип).