Измеритель амплитуды импульсов

 

(!1 691 767

Союз Советских

Социалистических

Республик

САНИ Е!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 08.08,77 (21) 2516126/18-21 с прнсоеднненнем заявкн РЙ (23 } Приоритет

О!тублнковано 15.10,79.Бюллетень М38 (51) М. Кд.

С! 01 Я 19/04

Гасударственная квинтет

СССР ва далам нзабрвтаннй в еткрктнй (53) Уд (621.317. .7 (088,8) Дата опубликования описания 20.10.79 (72) Автор н изобретения Г"

)»

Г. М. Офицеров и Ю. М. Терешкин (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области электронной измерительной техники и может быть использовано в контрольно-измерительной аппаратуре для измерения и исследования параметров электрических импуль5 сных сигналов.

Известны измерители амплитуды импульсов, содержащие накопительный конденсатор с цепями заряда и разряда, согласующий и суммирующий элементы t1j.

Таким измерителй амплитуды не позволяют измерять амплитуду импульсов в цепях, не связанных с землей, измеряют пиковое значение импульсов и не позволяют измерять значение импульсного сиг- тн нала в фиксированные моменты времени.

Наиболее совершенным является измеритель амплитуды импульсов, содержащий усилитель постоянного тока, инвертор, резисторы и накопительный конденсатор, 2е одна обкладка которого соединена с нулевой шиной, а другая подсоедипена к выходам блоков заряда и разряда и через согласующий каскад и первый резистор х первому входу усилителя постоянного тока, первый вход которого через второй и третий резисторы соединен соответственно с выходом инвертора, и через четвертый резистор с вторым входом усилителя постоянного тока (21.

Такой измеритель имеет следующие недостатки.

Он измеряет только пиковое значение амплитуды импульсов, которое может быть результатом искажающего выброса на импульсе и не позволяет измерять мгновенное значение импульсного напряжения в момент времени, задаваемый стробирующим сйгналом, связанным по фазе с исследуемым сигналом. Во-вторых, он не позволяет измерять амплитуду обеих полярностей двухполярных импульсов.

Цель изобретения заключается в создании измерителя амплитуды импульсов, позволяющего измерять мгновенное значение обеих полярностей двуполярных импульсов в момент действия стробиру691767

30 ющего сигнала, то есть расширение функциональных возможностей измерителя.

Для этого в измеритель амплигуды импульсов, содержащий усилитель постоянного тока, инвертор, резисторы и накопительный конденсатор, одна об» кладка которого соединена с нулевой шиной, а другая подсоединена к выходам блоков заряда и разряда и через согласующий каскад и первый резистор — к первому входу усилителя постояного тока, первый вход которого через второй и третий резисторы соединен соответственно с выходом инвертора и через четвертый резистор — с вторым входом усилителя постоянного тока, дополнительно введены блок стробирования и два стробируемых одновибратора, первые входы которых соединены с выходом блока стробирования, а вторые входы соединены с выходом о усилителя постоянного тока, выход первого стробируемого одновибратора соединен с входом блока заряда и с первым входом блока стробирования, второй вход которого подключен к входу блока разряда и выходу второго стробируемого одновибратора, а вход инвертора подключен к выходу согласующего каскада.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Измеритель амплитуды импульсов со-. держит резисторы 1, 2, 3, 4, 5 и 6, операпионный усилитель 7, стробируемый одновибратор 8 с высоким входным поро35 гсм срабатывания, стробируемый одновибратор 9 с низким входным порогом срабатывания, блох стробирования 10, блок заряда 1l, блок разряда 12, накопительнйй конденсатор 13, согласующий каскад 40

14, инвертор 15. Выход согласующего каскада 14 является выходом измерителя.

Устройство работает следующим образом.

На входы измерителя подаются повто- 4 ряющиеся измеряемые импульсы напряжения, а на вход стробирования — стробирующие импульсы, синхронизированные с измеряемыми. Подаваемые на вход измерителя eoaomaTem mme mmyasce ycannaa- 5о ются операционным усилителем 7 и, когда на вход стробирования подается стробирующий импульс, запускается одновибратор 8. За время длительности импульса одновибратора накопительный конденсатор

13 незначительно заряжается через блок заряда 11. Конденсатор 13 многократно подзаряжается при воздействии входных импульсов до тех пор, пока напряжение на выходах согласующих каскада 14 и инвертора 15 возрастут настолько, что скомпенсируют действие входного импульса на входе операционного усилителя в момент действия стробируемого импульса на входе стробирования. Устанавливается режим динамического равновесия, когда запуск одновибратора 8 приводит к увеличению напряжения на накопительном конденсаторе 13, в свою очередь увеличение напряжения на накопительном конденсаторе приводит к появлению низхого уровня на выходе операционного усилителя 7. Это ведет к срабатыванию одновибратора 9 в момент действия стробирующего импульса и к разряду накопительного конденсатора 13 через блок разряда 12.Парамет ры блоков заряда, разряда и накопительного конденсатора выбираются так, чтобы в режиме динамического равновесия на конденсаторе и на входе измерителя было практически постоянное напряжение с малыми пульсациями.

Если на вход измерителя подаются повторяющиеся отрицательные импульсы, то в момент стробирования эапусхается одновибратор 9 и накопительный конденсатор 13 разряжается через блок разряда 12, Разряд накопительного конденсатора 13 будет многократно происходить при воздействии входных импульсов до установления режима динамического равновесия, когда запуск одновибратора 9 будет приводить к уменьшению напряжения на конденсаторе 13, в свою очередь уменьшение напряжения будег приводить к запуску одновибратора 8 и к увеличе--" нию напряжения на накопительном конденсаторе 13.

Каждый стробирующий импульс может запустить лишь один из одновибраторов, в зависимости от напряжения на выходе операционного усилителя 7.

Постоянное напряжение на выходе согласующего хаскада будет пропорционально мгновенному значению измеряемого импульса в момент действия стробирующего импульса, а его полярность будет совпадать с полярностью входного импульса на входе измерителя. Операционный усилитель 7 в измерителе работает в нелинейном режиме компаратора, что позволяет применять любые типы усилителей без корректирующих цепей.

Таким образом, по полярности и величине выходного напряжения на выходе измерителя можно однозначно судить о полярности и мгновенном значении импупь691767

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ки блока стробирования и одн ра ра

Повышение точности измерения эа счет введения блока стробирования особенно

«- 1М р Ь 2З дпитепьность KQTopblx соизмерима зз 1974, . 69-74 б са

2. Авторское свидетельство СССР

% 527669, кл. G01 R 19/04. сного измеряемого сигнала в момент поступления стробирующего импульса.

Напряжение на выходе инвертора 15 равно по величине, но противоположно по полярности относительно выхода измерите- 5 ля. Резисторы 1, 3, 4, 6 соединены с резисторами 2, 5 таким образом, что имеется возможность проводить измерения как в цепях, свяэаных с общей "землей, так и изолированных от нее.

М lO

Блок стробирования 10 использован для сокрашения эффективной длителыюсти стробимпульса на входах одновибраторов

8 и 9. Использование блока стробирова15 ния позволяет повысить точность измерения и снизить требования к длительности и стабильность стробирующих импульсов. Когда на вход стробирования посту пает стробируюший импульс, он проходит

20 блок стро бирования 10 и запускает один из одновибраторов 8 или 9. Выходной сигнал одновибратора 8 или 9 воздействует на запрещающий вход блока стробирования 10 и прекращает воздействие стробируюшего импульса на входы одновибраторов. Таким ображм, обеспечивается надежный запуск одного иэ одновибраторов при минимально ной эффективной длительности импульса стробирования, равной сумме времени задерж-. овиб то длительностью стро ируюшего импуль формула изобретения

Измеритель амплитуды импульсов, содержащий усилитель постоянного тока, инвертор, резисторы, накопительный конденсатор, одна обкладка которого соединена с нулевой шиной, а другая подсоединена к выходам блоков заряда и разряда, а через согласующий каскад и первый резистор — к первому входу усилителя постоянного тока, первый вход которого через второй и третий резисторы соединен соответственно с выходом инвертора . и через четвертый резистор — с вторым входом усилителя постоянного тока, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него дополнительно введены блок стробирования и два стробируемых одновибратора, первые входы которых соединены с выходом блока стробирования, а вторые входы соединены с выходом усилителя постоянного тока, выход первого стробируемого одновибратора соединен с входом блока заряда и с первым входом блока стробирования, второй вход которого подключен к входу блока разряда и выходу второго стробируемого одновибратора, а вход инвертора подключен к выходу согласующего каскада.

691767

Составитель В. Ваганов

Редактор Jl. Гельфман Техред Л. Алферова Корректор Е. Лукач

Заказ 6207/35 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4