Широкополосный смеситель стробоскопического преобразователя электрических сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТВ 21 ЛОСНЫИ СМЕСИТЕЛЬ СТРОБ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРВ 4 88.8)Старос имошенко ьной мик ьский В,И. В.Г. Иссле хемы строМикрозлекс. 275 есителя. 12, В 3 ССР1981 Авторское свидетельство 53575, кл. С 01 К 13/34 СО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54 ШИРОКОПО ОСКОПИЧЕСКОГО ИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радио- измерительной технике. Широкополосный смеситель (ШПС) стробоскопического преобразователя электрических сигналов содержит входной ключевой блок 1, генератор 2 строб-импульсов, источник 3 напряжения смещения, накопительный конденсатор 4, буферный резистор 5, генератор 6 прямоугольных импульсов, разрядный ключевой блок 7, диоды 8, 9, формирователь 10 импульсов, ключ 11, резисторы 12-17, 19-22, источник 18 постоянного напряжения. ШПС ста 1370573Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в стробоскопических осциллографах и измерителях мгновенных значений высокочастотных электрических сигналов.Целью изобретения является повышение стабильности работы широкополосного смесителя стробоскопического преобразователя электрических сигналов.На чертеже приведена структурная схема широкополосного смесителя стробоскопического преобразователя электрических сигналов.Устройство содержит входной ключевой блок 1, генератор 2 строб-импульсов, источник 3 напряжения смещения, накопительный конденсатор 4, буферный резистор 5, генератор 6 прямоугольных импульсов, разрядный ключевой блок 7, первый диод 8, второй диод 9, формирователь 10 импульсов, ключ 11, первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15, пятый 16 и шестой 17 резисторы, источник 18 постоянного напряжения, седьмой 19 и восьмой 20, девятый 21 и десятый 22 резисторы.Управляющий вход входного ключевого блока 1 соединен с первым выходом генератора 2 строб-импульсов. Входной блок имеет два (или две группы) идентичных переключающих элемента, которые через первый и второй входы смещения соединены с источником 3 напряжения смещения. Выход блока 1 соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора 4 и первым выводом буферного резистора 5, второй вывод которого соединен с шиной выходного сигнала (выход смесителя). Вторая обкладка конденсатора 4 соединена с общей шиной. Разрядный ключевой блок 7 состоит иэ первого и второго диодов 8 и 9. Отрицательный вывод диода 8 соединен с шиной выходного сигнала и с положительным выводом диода 9. Второй выход генератора 2 строб-импульсов через формирователь 10 импульсов соединен с входом ключа 11 генератора 6 прямоугольных импульсов. Кроме ключа 11, генератор 6 содержит две параллельно соединенные цепочки: первая состоит из последовательно соединенных первого 12, второго 13 и третьего 14 резисторов, а вторая - иэ последовательно соединенных четвертого 15, пятого 16 и шестого 17 резисторов. Точка соединениярезисторов 15 и 16 соединена с первымвыходом ключа 11, а точка соединения 5резисторов 13 и 14 - с вторым выходом ключа 11. Точка соединения резисторов 16 и 17 соединена с положительным выводом диода 8 в разрядномключевом блоке 7, а точка соединениярезисторов 12 и 13 соединена с отрицательным выводом диода 9 в разрядномключевом блоке 7.Источник 3 напряжений смещения содержит источник 18 постоянного напря жения, нагруженный на цепь из последовательно соединенных седьмого 19,восьмого 20, девятого 21 и десятого22 резисторов. Точка соединения резисторов 20 и 21 подключена к общейшине. Точки соединения резисторов 19и 20 и резисторов 21 и 22 соединеныс управляющими входами входного ключевого блока 1. Кроме того, отрицательный полюс источника 18 постоян ного напряжения соединен с точкойсоединения резисторов 14 и 17 в генераторе 6 прямоугольных импульсов, аположительный полюс источника 18 постоянного напряжения соединен с точкойсоединения резисторов 12 и 15 в генераторе 6 прямоугольных импульсов.Широкополосный смеситель стробоскопического преобразователя электрических сигналов работает следующимобразом.В исходном состоянии входной ключевой блок 1 закрыт смещающими напряжениями положительной и отрицательной полярности, которые подаются от 40 источника 3 напряжения смещения, аразрядный ключевой блок 7 открыт смещающими напряжениями положительнойи отрицательной полярности, подаваемыми на диоды 8 и 9 с выходов генера тора 6 прямоугольных импульсов. Вэтом состоянии проводимость по постоянному току между входом и управляющими входами разрядного ключевогоблока 7 высока и накопительный конденсатор 4 разряжен. Его цепь разряда состоит из последовательно соединенных буферного резистора 5 и открытого разрядного ключевого блока 7.Исследуемый сигнал подается на Вб вход входного ключевого блока 1. Перед началом стробирования (моментг) на диоды 8 и 9 разрядного ключевого блока 7 с выходов генератора 6подаются отрицательный и положитель 1370573ный прямоугольные импульсы, которые закрывают диоды 8 и 9. В данном состоянии проводимость по постоянному току между входом и управляющими5 входами разрядного ключевого блока 7 низка и накопительный конденсатор 4 практически не шунтируется этой цепью. По истечении отрезка времени, примерно равного длительности передних фронтов прямоугольных импульсов и необходимого для надежного закрытия диодов 8 и 9 разрядного ключевого блока 7, на входной ключевой блок 1 с первого выхода генератора 2 строб импульсов в момент С подаются положительный и отрицательный строб-импульсы, которые открывают входной ключевой блок 1. Через открытый входной ключевой блок 1 исследуемый сигнал заряжает накопительный конденсатор 4 до напряжения, пропорционального уровню исследуемого сигнала. Напряжение на конденсаторе 4, незначительно уменьшаясь во времени (что за висит от проводимости шунтирующей конденсатор 4 цепи разряда), сохраняется до момента окончания прямоугольных импульсов, На шине выходного сигнала получают расширенный импульс, З 0 пропорциональный уровню исследуемого сигнала, передний фронт которого совпадает с моментом открытия входного ключевого блока 1, а задний - с моментом открытия разрядного ключевого блока 7, после чего смеситель переходит в новое исходное состояние. Далее описанный цикл работы повторяется. Буферный резистор 5 отделяет в течение времени стробирования цепь заря да накопительного конденсатора 4 от цепи разряда.Генератор 6 прямоугольных импульсов работает следующим образом.В исхОДном состоянии, когДа ключ 45 11 закрыт, генератор 6 прямоугольных импульсов выдает на диоды 8 и 9 разрядного ключевого блока 7 два смещающих напряжения положительной и отрицательной полярности, имеющие одинаковые уровни, которые открывают эти диоды. Напряжения смещения формирует симметричная относительно общей шины схема, состоящая из резисторов 12-17. Эта схема подключена к изолированному от общей шины источнику 18 постоянного напряжения. Номинальные значения сопротивлений резисторов 12-17, которые обозначим соответственно чеРез К К, К, К, К ик, должны удовлетворять соотношениям:К 5 ю К э К 4 фК,+К, Кк,+К,К при выполнении которых на первом выходе генератора 6 получается положительное смещающее напряжение, а на втором выходе - отрицательное смещающее напряжение.В течение промежутка времени, когда с выхода формирователя 10 импульсов на вход ключа 11 подается импульс управления этим ключом, ключ 11 переводится в открытое состояние. При этом его выходы закорочены и благодаря симметрии схемы генератора 6 прямоугольных импульсов, а также с учетом симметричного подключения источника 18 постоянного напряжения на закороченных его выходах имеется нулевое напряжение относительно общей шины. В данном случае падения напряжения на. резисторах Р., + К, К4 У Р. и К + К одинаковы между собой и по величине равны половине напряжения источника 18 постоянного напряжения. При этом на первом выходе генератора 6 возникает отрицательный прямоугольный импульс, а на втором его выходе - положительный, равный по амплитуде отрицательному.Эти напряжения закрывают диоды 8 и 9 разрядного ключевого блока 7. Таким образом, в генераторе 6 прямоугольных импульсов объединены поочередно во времени две самостоятельные функции: генерирование прямоугольных импульсов и создание напряжений смещения разрядного ключевого блока 7, В цепях подачи прямоугольных импульсов к диодам 8 и 9 разрядного ключевого блока 7 отсутствуют конденсаторы, что приводит к независимости амплитуд передаваемых прямоугольных импульсов при изменении их скважности.С второго выхода генератора 2 строб-импульсов на вход формирователя 10 импульсов поступает запускающий импульс, из которого формируется импульс управления ключом 11, дли тельность которого равна длительности прямоугольных импульсов.Номинальные значения сопротивлений резисторов 19, 20, 21 и 22 источника 3 напряжений смещения, которые обозначим соответственно через Р 1, Кз, Ри Р . должны удовлетворять соотношениям: К 1 = К,; К = К 9, - при вы1370573 Составитель Н.КриновТехред А.Кравчук Корректор О.Кравцова Редактор И.Рыбченкс Заказ 4 15/45 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,полнении которых смещающие напряжения положительной и отрицательной полярности, поступающие на входной ключевой блок 1, равны по уровню. формула изобретенияШирокополосный смеситель стробоскопического преобразователя электрических сигналов, содержащий входной ключевой блок, управляющий вход которого соединен с первым выходом генератора строб-импульсов, а выход - с первой обкладкой накопительного конденсатора и с первым выводом буферного резистора, второй вывод которого соединен с выходной шиной, вторая обкладка накопительного конденсатора соединена с общей шиной, разрядный ключевой блок, состоящий иэ двух диодов, отрицательный вывод первого из которых соединен с шиной выходного сигнала и с положительным выводом второго диода, генератор прямоугольных импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами разрядного ключевого блока, и источник напряжений смещения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности работы, он дополнительно содержит формирователь импульсов, а генератор прямоугольных импульсов содержит ключ, вход которого через формирователь импульсов соединен с вторым выходом генератора строб-импуЛьсов, и две параллельно соединенные цепочки, первая иэ которых состоит иэ последовательно соединенных первого, второго и третьегорезистоРов, а вторая - иэ последовательно соединенных четвертого, пятого и шестого резисторов, при этомобщий вывод четвертого и пятого резисторов соединен с первым выходом 10 ключа, общий вывод второго и третьего резисторов соединен с вторым выйодом ключа, общий вывод пятого ишестого резисторов соединен с первьмвыходом генератора импульсов, а оо щий вывод первого и второго резисторов соединен с вторым выводом генератора импульсов, источник напряжений смещения содержит источник постоянного напряжения, отрицательный по люс которого соединен точкой соединения шестого и третьего резисторовгенератора прямоугольных импульсов,а положительный полюс - с точкой соединения четвертого и первого резисто 25 ров генератора прямоугольных импульсов, причем выходы источника постоянного напряжения соединены через последовательно соединенные седьмой,восьмой, девятый и десятый резисторы,30 в котором общий вывод восьмого и девятого резисторов соединен с общейшиной, а общий вывод седьмого и восьмого резисторов и девятого и десятого резисторов соединены с первым нвторым входами смещения входного ключевого блока,