Входное устройство стробоскопического преобразователя Советский патент 1981 года по МПК G01R13/22 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в широкополосных стробоскопических осциллог рафах и измерителях мгновенных значений электрических сигналов. Известен широкополосный смеситель стробического преобразователя, содержащий смесительные диоды, накопительные конденсаторы, развязьшающие резисторы и конденсаторы 1 Недостатком этого устройства является то, что увеличить коэффициент передачи (при уве личении длительности стробимпульса) можно лишь при одновременном уменьшении полосы пропускания. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является входное устройство стробоскопического преобразователя, содержащее мост из смесительных диодов, первое плечо которого подключено через первый конденсатор к первому выходу генератора разнополярных стробимпульсов и через первый резистор к первому выходу источника напряжеНИИ смещения, третье плечо - через второй конденсатор ко второму выходу генератора : стробимпульсов И через второй резистор ко второму выходу источника напряжений смешения, четвертое плечо - к шине исследуемого шгнала, а второе плечо - к первой обкладке основного накопительного конденсатора, соединенного второй обкладкой с общей шиной, и -гераз основной буферный резистор - к затвору основного полевого транзистора, исток которого через нагрузочный резистор связан с общей шиной, сток - с ншной питания, а затвор через основной разрядный резистор - с третьим выходом источника напряжения смещения (2. Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет расширить полосу пропускания при сохранении неискаженной формы сигнала. Цель изобретения - расширение полосы пропускания при сохранении неискаженной формы сигнала. Цель достигается тем, что входное устройство стробоскопического преобразователя, содержащее мост из смесительных диодов, первое плечо которого подключено через первый 38 конденсатор к первому выходу генератора разпополярных стробилшульсов и через, первый резистор к первому выходу источника напряжений смещения, третье плечо - через второй конденсатор ко второму выходу генератора стробимпульсов и через второй резистор ко второму выходу источника напряжений смещения, четвертое плечо - к шине исследуемого сигнала, а второе плечо - к первой обкладке основного накопительного конденсатора, соединенного второй обкладкой с общей шиной, и через основной буферный резистор - к затвору основного полевого транзистора, исток которого через нагрузочный резистор связан с общей шиной, сток - с шиной питания, а затвор через основной разрядный резистор - с третьим выходом источника напряжений смещения, снабжено дополнительными конденсаторами, смесительными диодами, резисторами, накопительным конденсатором, буферным резистором, разрядным резистором и полевым транзистором, сток и исток которого соединены со стоком и истоком основного полевого транзистора, а затвор через дополнительный разрядный резистор - с четвертым выходом источника напряжений смещения и через дополнительный буферный резистор - с отрицательным вьтодом первого и положительным вьшодом второго дополинтельных смесительных диодов и первой обкладаой дополнительного накопительного конденсатора, положитель№ш вывод первого дополнительного смеситель ного диода связан через первый дополнительный конденсатор с плечом моста, объединяющим положительные выводы основных смесительных диодов, и через первый дополнитель ный резистор - с пятым выходом источника напряжений смещения, а отрицательный вывод второго дополнительного смесительного диода связан через второй дополнительный конденсатор с плечом моста, объединяющим отрицатель ные выводы основных смесительных диодов, и через второй дополнительный резистор - с шестым выходом источника напряжений смещения, причем вторая обкладка дополнительного накопительного конденсатора соединена с общей щиной, а в генераторе стробимпульсов установлены элементы, обеспечивающи постоянную длительность стробимпульсов. На чертеже представлена структурная злект рическая схема устройства. Устройство состоит из диодного моста, обр зованного основными смесительными диодами дополнительных смесительных диодов 2 и 3, основного и дополнительного накопительных конденсаторов 4 и 5, основных резисторов 6 и 7, дополнительных резисторов 8 и 9, основ ных конденсаторов 10 и 11, дополнительных конденсаторов 12 и 13, основного и дополнительного буферных резисторов 14 и 15, основного и дополнительного разрядных резисторов 16 и 17, основного и дополнительного полевых трэнзисторов 18 и 19 и нагрузочного резистора 20, образующих истоковый повторитель 21, генератора 22 разнополярных стробимпульсов с постоянной длительностью и источника 23 регулируемых напряжений смещения. Устройство работает следующим- образом. В режиме широкой полосы смесительные диоды } закрыты напряжениями смеп(ения Е|, EI (напряжения смещения Ej, Е, Ej, Е, ЕЗ , Ез поступают с выходов источника 23 регулируемых напряжений смещения). Дополнительные смесительные диоды 2 и 3 также заперты напряжениями Е2 и Ег, причем E2l и lEjl больше lEil и lEil. вследствие чего эти диоды стробимпульсами не отпираются. Диоды 1 отпираются стробимпульсами, поступающими с выхода генератора 22, и исследуемый сигнал, подаваемый на четвертое плечо диодного моста, полностью заряжает накопительный конденсатор 4. После оконча1ШЯ действия стробимпульсов накопительный конденсатор 4 разряжается через резисторы 14 и 17. На нагрузочном резисторе 20 истокового повторителя 21 возникает расширенный импульс напряжения с амплитудой, пропорциональной входному сигналу в момент запирания диодов 1. Транзистор 19 в режиме гиирокой полосы заперт напряжением ЕЗ, подаваемым на его затвор через резистор 16. Разрешающее время смесителя (время установления) определяется временем заряда накопительного конденсатора 4 от уровня 0,1 до уровня 0,9 полного заряда и равно V 2,2 Я - С„, где R - сопротивление открытого диода, С - емкость накопительного конденсатора 4, величина которой выбирается из условий обеспечения требуемого времени установления. С учетом того, что заряд накопительного конденсатора 4 после окончания стробимпульса перераспределяется между барьерными емкостями даодов 1 С и входной емкостью повторителя С, и того, что RH . коэффициент передачи смесителя равен С„„ + 2 С + С НЧу ВХ в режиме узкой полосы основные смесительт1е диоды 1 и дополнительные смесительные диоды 2 и 3 закрыты напряжениями смещения |Eil lEll lEzl . После

того как диоды 1, 2 и 3 отпираются стробимпульсами, исследуемый сигнал полностью заряжает накопительные конденсаторы 4 и 5. Время установления определяется временем заряда двух емкостей

t 2,2 R(C + С„р,

Коэффициент передачи близок к единице при CH, (2 S + С, ).

Устройство позволяет расигарить полосу пропускания при сохранении неискаженной формы сигнала до 20 ГГц.

Формула изобретения

Входное устройство стробоскопического преобразователя,, содержащее мост из смесительных диодов, первое плечо которого подключено через первый конденсатор к первому выходу генератора разнополярных стробимпульсов и через первый резистор к первому выходу источника напряжений смещения, третье плечо - через второй конденсатор ко второму выходу генератора стробимпульсов и через второй резистор ко второму выходу источника напряжений смещения, четвертое плечо - к пшне исследуемого сигнала, а второе плечо - к первой обкладке основного накопительного конденсатора, соединенного второй обкладкой с общей шиной, и через основной буферный резистор - к затвору основного полевого транзистора, исток которого через нагрузочный реэтстор связан с общей щиной, сток - с шиной питания, а затвор через основной разрядный резистор - с третьим выходом источника напряжений смещения, отличающееся тем, что, с целью расширения полосы . пропускания при сохранении неискаженной

формы сигнала , оно снабжено дополнитепьныМи конденсаторами, смесительными диодами,, резисторами, накопительным конденсатором., буферным резистором, разрядным резистором

и полевым транзистором, сток и исток которого соединены со стоком и истоком основного полевого транзистора, а затвор через дополнительный разрядный резистор - с четвертым выходом источника напряжений смещения

и через дополнительный буферный резистор - с отрицательным выводом первого и положительным вьшодом второго дополнительных смесительных диодов и первой обкладкой дополнительного накопительного конденсатора,

положительный вывод первого дополнительного смесительного диода связан через первый дополнительный конденсатор с плечом моста, объединяющим положительные выводы основных смесительных диодов, и через первый дополнительный резистор - с пятым выходом

источника напряжений смещения,, а отрицательный -вывод второго дополнительного смесительного диода связан через второй дополнительный конденсатор с плечом моста, объединяющим

отрицательные вьгооды основных смесительньгх диодов, и через второй дополнительный резистор - с щестым выходом источника напряжений смещения, причем вторая обкладка дополнительного накопительного конденсатора соедииена с общей щиной, а в генераторе стробимпульсов установлены элементы, обеспечивающие постоянную длительность стробимпульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N 3229212, кл. 328-12, 1971.

2. Техническое описание осциллографа С712, СССР, 1978 (прототип).