Измеритель амплитуды импульсов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик САНИ Е(61 ) Дополнитель вт, свид-в 1)М, Кд 2) Заявлено 08,08,7 присоединением заявк 1612 Я 19/04 асудерственньй квинт СССР нв делам нзвбрвтанн н вткрмтнй(54 РИТЕЛЬ АМП Ы ИМПУЛЬСОВ стробирующим сиги фазе с исследуемым он не позволяет изм их полярностей двухп Цель изобретедании измерителяпозволяющего измчение обеих поляримпульсов в мом ззаключается в со амплитуды импульсов,ять мгновенное знатей двуполярныхдействия стробируИзобретение относится к области электронной измерительной техники и можетбыть использовано в контрольно-измерительной аппаратуре для измерения и исследования параметров электрических импульсных сигналов,Известны измерители амплитуды импульсов, содержащие накопительный конденсатор с цепями заряда и разряда, согласующий и суммирующий элементы 1,Таким измерители амплитуды не позволяют измерять амплитуду импульсов вцепях, не связанных с землей, измеряютпиковое значение импульсов и не позволяют измерять значение импульсного сигнала в фиксированные моменты времени,Наиболее совершенным является измеритель амплитуды импульсов, содержащийусилитель постоянного тока, инвертор,резисторы и накопительный конденсатор,одна обкладка которого соединена с нулевой шиной, а другая подсоедипена к выходам блоков заряда и разряда и черезсогласующий каскад и первый резистор к первому входу усилителя постоянноготока, первый вход которого через второйи третий резисторы соединен соответственно с выходом инвертора, и через чет 5вертый резистор с вторым входом усилителя постоянного тока 21,Такой измеритель имеет следующиенедостатки,Он измеряет только пиковое значениеамплитуды импульсов, которое можетбыть результатом искажающего выбросана импульсе и не позволяет измерятьмгновенное значение импульсного напряжения в момент времени, задаваемыйтб алом, связанным посигналом. Во-вторых,ерять амплитуду обеолярных импульсов,30 ющего сигнала, то есть расширение функциональных возможностей измерителя.,Пля этого в измеритель амплигуды импульсов, содержащий усилитель постоянного тока, инвертор, резисторы и накопительный конденсатор, одна обкладка которого соединена с нулевой шиной, а другая подсоединена к выходамблоков заряда и разряда и через согласующий каскад и первый резистор - кпервому входу усилителя постояного тока,первый вход которого через второй и третий резисторы соединен соответственнос выходом инвертора и через четвертыйрезистор - с вторым входом усилителяпостоянного тока, дополнительно введеныблок стробирования и два стробируемыходновибратора, первые входы которыхсоединены с выходом блока стробирования, а вторые входы соединены с выходом20усилителя постоянного тока, выход первого стробируемого одновибратора соединенс входом блока заряда и с первым входом блока стробирования, второй входкоторого подключен к входу блока разряда и выходу второго стробируемого одновибратора, а вход инвертора подключенк выходу согласующего каскада,На чертеже приведена функциональнаясхема устройства,Измеритель амплитуды импульсов со-.держит резисторы 1, 2, 3, 4, 5 и 6,операционный усилитель 7, стробируемыйодновибратор 8 с высоким входным поро 35гсм срабатывания, стробируемый одновибратор 9 с низким входным порогом срабатывания, блох стробирования 10, блокзаряда 11, блок разряда 12, накопительнйй конденсатор 13, согласующий каскад 4014, инвертор 15. Выход согласующегокаскада 14 является выходом измерителя.Устройство работает следующим образом.На входы измерителя подаются повторяющиеся измеряемые импульсы напряжения, а на вход стробирования - стробирующие импульсы, синхронизированные сизмеряемыми, Подаваемые на вход измерителя положительные импульсы усилива 50ются операционным усилителем 7 и,когда на вход стробирования подается стробирующий импульс, запускается одновибратор 8, За время длительности импульсаодновибратора накопительный конденсатор13 незначительно заряжается через блокзаряда 11, Конденсатор 13 многократноподзаряжается при воздействии входныхимпульсов до тех пор, пока напряжение на выходах согласующих каскада 14 иинвертора 15 возрастут настолько, чтоскомпенсируют действие входного импульса на входе операционного усилителя вмомент действия стробируемого импульсана входе стробирования, Устанавливаетсярежим динамического равновесия, когдазапуск одновибратора 8 приводит к увеличению напряжения на накопительном конденсаторе 13, в свою очередь увеличениенапряжения на накопительном конденсатореприводит к появлению низхого уровня навыходе операционного усилителя 7, Этоведет к срабатыванию одновибратора 9в момент действия стробирующего импульса и к разряду накопительного конденсатора 13 через блок разряда 12.Параметры блоков заряда, разряда и накопительного конденсатора выбираются так, чтобыв режиме динамического равновесия наконденсаторе и на входе измерителя былопрактически постоянное напряжение с малыми пульсациями,Если на вход измерителя подаютсяповторяющиеся отрицательные импульсы,то в момент стробирования эапусхаетсяодновибратор 9 и накопительный конденсатор 13 разряжается через блок разряда 12, Разряд накопительного конденсатора 13 будет многократно происходитьпри воздействии входных импульсов доустановления режима динамического равновесия, когда запуск одновибратора 9будет приводить к уменьшению напряжения на конденсаторе 13, в свою очередьуменьшение напряжения будет приводитьк запуску одновибратора 8 и к увеличе-"нию напряжения на накопительном конденсаторе 13,ф Каждый стробирующий импульс можетзапустить лишь один из одновибраторов,в зависимости от напряжения на выходеоперационного усилителя 7.Постоянное напряжение на выходе согласующего хаскада будет пропорционально мгновенному значению измеряемогоимпульса в момент действия стробирующего импульса, а его полярность будетсовпадать с полярностью входного импульса на входе измерителя, Операционныйусилитель 7 в измерителе работает в нелинейном режиме компаратора, что позволяет применять любые типы усилителейбез корректирующих цепей,Таким образом, по полярности и величине выходного напряжения на выходеизмерителя можно однозначно судить ополярности и мгновенном значении импупьИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе ки блока стробирования и одн ра раПовышение точности измер 1 Анализ схем амплитудных детектовведения блока стробирования особенноров на операционных усилителях. - "Элекощутимо при коротких измеРяемых сигна тропика" (США), русск, перевод, 23,лах, длительность которых соизмерима 1974, с, 69-74,б са 2, Авторское свидетельство СССР527669, кл, 601 й 19/04. сного измеряемого сигнала в момент поступления стробпрующего импульса.Напряжение на выходе инвертора 15 равно по величине, но противоположно по полярности относительно выхода измерите ля. Резисторы 1, 3, 4, 6 соединены с резисторами 2, 5 таким образом, что имеется возможность проводить измерения как в цепях, свяэаных с общей фземлей , так и изолированных от нее.Ф 0Блок стробирования 10 использован для сокращения эффективной длительюсти стробимпульса на входах одновибраторов 8 и 9. Использование блока стробирова 15 ния позволяет повысить точность измерения и снизить требовапия к длительности и стабильность стробирующих импульсов. Когда на вход стробирования поступает стробирующий импульс, он проходит20 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 стробирующего импульса на входы одновибраторов, Таким ображм, обеспечивается надежный запуск одного иэ одновибраторов при минимальноной эффективной длительности импульса стробирования, равной сумме времени задерж-.овиб то длительностью стро ирующего импуль Формула изобретенияИзмеритель амплитуды импульсов, содержащий усилитель постоянного тока, инвертор, резисторы, накопительный конденсатор, одна обкладка которого соединенас нулевой шиной, а другая подсоединенак выходам блоков заряда и разряда, ачерез согласующий каскад и первый резистор - к первому входу усилителя постоянного тока, первый вход которого через второй и третий резисторы соединенсоответственно с выходом инвертора . ичерез четвертый резистор - с вторым входом усилителя постоянного тока, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей устройства, в него дополнительновведены блок стробирования и два стробируемых одновибратора, первые входыкоторых соединены с выходом блока стробирования, а вторые входы соединены свыходом усилителя постоянного тока, выход первого стробируемого одновибраторасоединен с входом блока заряда и с первым входом блока стробирования, второйвход которого подключен к входу блокаразряда и выходу второго стробируемогоодновибратора, а вход инвертора подключенк выходу согласующего каскада.691767 Сос итень В, Ваганов Л. Алферова К Редактор Л, Гвтьфман ектор Е. Л П е ал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи аз 6207/35 Тираж 1090 ЦНИИПИ Государственного по дедам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рамитета СССРткрытий каи наб., д. 4/5