Устройство для измерения амплитуды прямоугольных импульсов инфранизких частот

Союз СоветскияСоциалистииескихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111 87405 1) ополннтельно(21) 2406647/18-2 Р 19/О Гооударотвеииый комет Совете Мииистров ССС оо делам изооротоиий я открытий. Букерма нский радиотехнический институт(71) Заявите ЕРЕНИЯ АМПЛИТУП ОВ ИНФРА НИЗКИХ,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМ ПУЛЬЧАСТОТ Изобретение относельной техники и м ласти испо тся кжет бь измериьэовао в различных контрольно-измерите енением аналоговых ныхприб истемах о йства для измер тх им льсов и франнэй Мон- ерения Известные устро ения амплитуды прямоугольнь пу н ких частот, содержащие накопительнь депсатор,имеют низкую точность изм 110Наиболее совершенным устройством для измерения амплитуды прямоугольных импульсов инфранизких частот 1 является устройство, содержащее последовательно соединенные операционный усилитель, зарядный ключ, 15 повторитель напряжения, к входу которого подсоединен накопительный конденсатор, и измерительный прибор, а также ключи в цепях отрицательной обратной связи и одно- вибратор, выход которого соединен с управ ляющими входами ключей 2 .Недостатком указанного устройства является поСтепенный разряд накопительного конденсатора в паузах между импульсами, током утечки, закрытого зарядного ключа 25 и входным током повторителя напряжения, Это приводит к значительному снижению точности измерения в области инфраниэких частот.Целью изобретения является повышемие точности измерения при расширении частот ного диапазона измеряемых сигналов,Для достижения этой цели в устройСтво для измерения амплитуды прямоугольных импульсов инфранизких частот, содержащее последовательно соединенные операционный усилитель, зарядный ключ, повторитель напряжения, к входу которого подсоединен . накопительный конденсатор, и измерительный прйбор, а также ключи в цепях отрицательной обратной связи и одновибратор, выход которого соединен с управляющими входами ключей, введены входной ключ, цепь управления которого соединена с выходом одновибратора, вход - с входом одновибратора, а выход - с неиквертируюшим входом операционного усилителя, и дополнительный ключ в цепи обратной связи, выход которого соединен с выходом повторителя напряжения, вход - с неинвертирующим входом операционного усилителя, а управляющий вход связан с выходом одновибратора.Изобретение иллюстрируется чертежом.Оно состоит из входного ключа 1, операционного усилителя 2, одновибратора 3,ключей 4 и 5 в пенях отрицательной обратной связи, зарядного ключа 6, дополнительного ключа 7 в цепи образиной связи, выполненного на голевом транзисторе накопительного конденсатора 8, повторителя 9 напряжения и измерительного прибора 10. Иавходной ключ 1 и вход одновибратора 3поступают исследуемые импульсы напряжения,Ввиду того что входное . сопротивление/повторителя 9 напряжения велико, то определяющим скорость разряда накопительного конденсатора 8 будет ток утечки закрытогозарядного ключа 9. Введение входного ключа и дополнительного ключа в цепи обратной связи привводит к тому, что падениенапряжения на зарядном ключе в паузах между импульсами измеряемого напряжения подПри поступлении измеряемого сигнала держивается равным. Нулю и ток утечки завого заядного ключа практически отсутстна вход устройства происходит запуск одно- рытого зарядно вибратора, который генерирует импульс от вует. Это повышает точность измерения и рицательной полярности длительностью, мень- расщиряет диапазон измеряемых сигналов в щей или равной длительности измеряемого области инфраниэк ханиэких частот. импульса. Отрицательное напряжение одновибратора открывает входной ключ 1, зарядный ключ 6 и ключ 5 в цепи отрицательФормула изобретения ной обратной связи, при этом закрываютсяключи 4 в цепи отрицательной обратной свя- Устройство для измерения амплитудо олнительный 7 в цепи обратной свя- моугольных импульсов инфранизких частот, зи на полевом транзисторе. Отрицательная содержащее последовательно соединенные обратная связь операционного усилителя 2 операционный усилитель, зарядный ключ, замьгкается через повторитель 9 напряжения повторитель напряжени к вх.45я,оду которого к входу которого.присоединен.накопитель- .подсоединен накопительный,конденсатор и ный конденсатор 8, Выходное напряжение измерительный и ибр ор, а также ключи в цеоо ратно связи и одновиооперационного усилителя будет равно усилен- пях отрицательной обратной ной в К раз К - коэффициент усиления Ратор вьгход которого соединен с управляю- операционного усилителя) разности вход щими входами ключ й50 ключео т л и ч а ю щ е экого и выходного напряжений устройства. с я тем что се, что, с целью повыщения точности Вследствие этого происходит быстрый за- измеренияения при расщирении частотного диаряд накопительного конденсатора до такого назона иэмер мыхизме.яемых сигналов, в устройство уровни, прн котором выходное напряжение введены входной ключ ейьо ключ, цейь управления кото- практически равно входному. Измерительный 55 рого соединена с выходом одновибраторв при ор 1 О указывает эту величину, т.е, вход - с ювход - с входом одновибратора, а выход - амплитуду входного импульса. Так как дли- /с неингртирующимг ртирующим входом операционного тельность импульса, формируемого одновиб- усилителя и дополнительный к пи р р, меньще или равна длительности обратной св зключ и цепио связи, выход которого соединенвходного импульса то одновиб атопу, - д р тор 3 воэс выходом повторителя напряжения, вход- вращается в исходное положение, и положис неинверти увнеинвертирувщим входом операционного 15Принцип работы устройства заключаетсяв следующем. В исходном состоянии выходное напряжение одновибратора положительно, входной ключ 1, зарядный ключ 6 в цепи отрицательной обратной связи закрыты, а ключи 4 и 5 в цепи отрицательной обратной связи и дополнительный кпоч 7 в пепи обратной связи на полевом транзисторе открыты. Накопительный конденсатор 8 не заряжен ввиду того, что зарядный ключ 6 закрыт. Вы-ходное напряжение повторителя 9 равно нулю.30 тельным потенциалом закрывает входноФ.ключ 1, зарядный ключ 6 и ключ 5 ь, цепиотрицательной обратной связи, а ключи 4в цепи отрицательной обратной связи и додополнительный 7 в цепи обратной связина полевом транзисторе откроются раньше, чем начнет уменьшаться амплитуда измеряемого импульса, Отрицательная обра 1ная связь операционного усилителя 2 в этомслучае замыкается через ключ 4 отрицательной обратной связи, что переводит работу операционного усилителя в режим повторителя напряжения, Сигнал с выхода устройства через дополнительный ключ 7 в цепи1 обратной связи на полевом транзисторе поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 2, что приводит к появлениюна входе зарядного ключа 6 потенциала,практически равного потейиалу на накопительном конденсаторе 8.587405 Составитель В. Ваганов.Редактор А. Курасова Техред. 3, фана Корректор А. Впасенко Заказ 126/34 Тираж Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушскаа наб., д, 4/5филиал ППП фПатенгф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5усилители, а управликхпий вход связанс выходом одновибратора. Источники информации, принитые во внимание при экспертизе:.6 1. Авторское свидетельство Хо 427288,Ь 01 й 19/04, 1974,2. Гутников В. С. Применение операционных усилителей в измерительной технике . р ии 1975 с 85-86,