Смеситель стробоскопического преобразователя Советский патент 1982 года по МПК G01R13/22 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в стробоскопических осциллографах и измерителях мгновенных значений электрических величин. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является смеситель стробоскопического преобразователя, содержащий вьшолненный на транзисторе ключ, сигнальный вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, управляющий вход - с первой обкладкой разделительного конденсатора и первым выводом резистора смещения, а выход - с первой обкладкой накопительного конденсатора и входом выполненного на транзисторе повторителе напряжения, выход которого подключен к шине выходного сигнала, и элемент нагрузки повторителя напряжения, первый вывод которого связан с шиной напряжения питания, причем второй вывод разделительного конденсатора соединен с шиной стробимпульсов, второй вывод на- копительного конденсатора - с обшей шиной СИ . Недостатком этого устройства является низкий динамический диапазон входных сигналов. Цель изобретения - расширение динамического диапазона входных сигналов. Эта цель достигается тем, что смеситель стробоскопического преобразователя, содержащий выполненный на транзисторе ключ, сигнальный вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, управляющий вход - с первой обкладкой разделительного конденсатора и первым выводоМ резистора смещения, а выход - с первой обкладкой накопительного конденсатора и входом выполненного на транзисторе повторителя напр5шения, выход которого подключен к шине выходного сигнала, и элемент нагрузки повторителя напряжения, первый вывод которого связан с шиной напряжения питания, причем второй вывод разделительного конденсатора соеди нен .с шиной стробимпульсов, а второй 39 вывод накоптельного конденсатора - с общей шиной, снабжен резистором обратной связи, усилителем, цепью обратной связи и элементом смещения, первый БЫ вод которого подключен ко вторым выво дам резистора смещения и элемента нагрузки повторителя напряжения, а второ вывод - к выходу повторителя напряжения и входу усилителя, выход которого через цепь обратной связи и резистор обратной связи связан с входом повторителя напряжения. На представлена структурная электрическая схема устройства. Устройство состоит из транзистора 1 ключа, накопительного конденсатора 2, резистора 3 обратной связи, транзистора 4 повторителя напряжения, усилителя 5, цепи 6 обратной связи элемента 7 смещения, разделительного конденсатора 8, резистора 9 смещения и элемента 10 нагрузки. В качестве элемента 7 смещения может быть использован резистор, полупро водниковый диод или диод Шоттки. Для нормальной работы смесителя необходимо, чтобы дифференциальное сопротивление элемента 7 смещения было много меньше, чем дифференциальное сопротивление элемента 10 нагрузки. Устройство работает следующем обра зом. В исходном состоянии транзистор 1 ключа закрыт, вследствие чего накопительный конденсатор 2 отключен от цепи входного сигнала. Напряжение -обратной связи UQC. 1 подаваемое через резистор 3, равно нулю. При отсутствии вход ного сигнала напряжение смещения, поступающее через резистор 9 на управляющий вход ключа, равно 0 из„ - разность напряжения между затвором и истоком транзистора 4; УЭС падение напряжения на элемен те 7 смещения. Стробимпульс, поступающий на управляющий вход ключа через разделительный конденсатор 8, отпирает транзистор 1. За время стробирования накопительный конденсатор 2 заряжается через открытый транзистор 1 до напряжения, пропор . ционального входному сигналу в момент стробирования to . По окончании стробирования транзистор 1 ключа запирается. Расширенный импульс напряжения, ампли 7 туда которого пропорциональна входному сигнешу в момент стробирования, проходит через транзистор 4 повторителя напряжения, усиливается в усилителе5 и через цепь 6 обратной связи и резистор 3 поступает на вход повторителя. Цепь 6 обратной связи выполняется тактим образом, что напряжение обратной связи DOC равно напряжению входного сигнала в момент стробирования. Напряжение обратной связи передается на управляющий вход ключа на транзисторе 1 через резистор 3, повторитель напряжения, элемент 7 смещения и резистор 9 смещения. К следующему моменту стробирования на входе повторителя устанавливается напряжение, равное Ugx (о ), и напряжение на управляющем входе ключа составляет UCM UcMo Д , где uUex - Uacc. Cto) - Usx(to) Устройство позволяет увеличить динамический диапазон входного сигнала ) AUgj( раз. При заданной амплитуде напряжения входного сигнала увеличивается и точность измерений. Выполнение смесителя в виде интегральной схемы на основе арсенида галлия iq -типа, при которой использут ся полевые транзисторы с затвором Шоттки с постоянной времени установления 2-5 по, позволяет расширить полосу пропускания смесителя до 5 г Гц. Формула изобретения Смеситель стробоскопического преобразователя, содержащий выполненный на транзисторе ключ, сигнальный вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, управляющий вход - с первой обкладкой разделительного конденсатора и первым выводом резистора смещения, а выход - с первой обкладкой накопительного конденсатора и входом выполненного на транзисторе повторителя напряжения, выход которого подключен к шине выходного сигнала, и элемент нагрузки повторителя напряжения, первый вывод которого связан с шиной напрян ения питания, причем второй вывод разделительного конденсатора соединен с шиной стробимпуяьсов, а второй вывод накопительного конденсатора - с общей шиной, о л и - чающийся тем, что, с целью рас- щирения динамического диапазона вход- ных сигналов, он снабжен резистором обратной связи, усилителем, цепью обратной связи и элементом смещения, первый вывод которого подключен ко вторым выводам резистора смещения и элемента нагрузки повторителя напряжения, а второй вывод - к выходу повторителя напряжения и входу усилителя, выход которо907го через пепь обратной связи и резистор обратной связи связан с входом повторителя напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3600693, кл. 328-151, 1978 (прототип).

л о

-Л