Компаратор для устройств допускового контроля параметров электронных схем

Союз Советских Социалистических Республик(51)м, Кл,вС 01 й 17/02 С 01 й 27/28 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54 ) КОМПАРАТОР ДЛЯ УСТЮЙСТВ ДОПУСКОВОГО, КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ 20 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительных приборах допускового контроля напряжений, параметров электронных схем, в частности коэффициента передачи четырехполюсника.Известны компараторы для устройств допускового контроля параметров злек тронных схем, содержащие управляемый ключ, две пороговые схемы сравнения, выходы которых подсоединены к схеме И, одной - непосредственно, другой через инвертор, а входы пороговых схем сравнения подключены к управляе мому ключу через развязывающие диоды. Пороговые схемы сравнения выполнены на туннельных диодах, настроенных на различных уровнях 1 ). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является компаратор для устройств допускового контроля параметров электронных схем, содержащий два операционных усилите ля с дифференциальными входами, три аттенюатора, один иэ которых перестраиваеьий, схему И, причем выходы двух аттенюаторов подключены, соответственно, к инвертирующим входам опе рационных усилителей, выходы которых подключены к схеме ИГ 23,С помощью данного устройства контролируется не только постоянное напряжение, но и коэффициент передачи четырехполюсника по постоянному напряжению. Сигнал с выхода четырехполюсника необходимо поддерживать постоянным. Сигнал на выходе устройства формируется, когда выходной сигнал контролируемого четырехполюсника будет наводиться внутри поля допусков, определяемого входным сигналом, что можно рассчитать по фор- . мулам он, вер к, дон. К Овх а" а где О- опорное напряжениенижнего поля допуска;он верк Аоп опорное напряжениеверхнего поля допуска;0 - входной сигнал коивх,тролируемого четырехполюсника;а ц, Ыд - 3 аданные величинынижнего и верхнегодопусков выходногонапряжения контролируемого четырехполюсника.5Недостатком известного устройства является невозможность допускового контроля коэффициента передачичетырехполюсника и невысокая точность контроля,Кроме погрешности контроля коэффициента Передачи четырехполюсника,вносимой самой схемой устройства,из приведенных выше формул видно,что точность контроля коэффициентапередачи четырехполюсника зависиттакже от точности установки входногосигнала, необходимого для контроляпараметров четырехполюсника, и опорных напряжений верхнего и нижнегодопусков, их стабильность во времени зависят от стабильности иСточникаотрицательного напряжения, коэффициента стабилизации стабилитрона и резисторов, которые на инвертирующихвходах операционных усилителей устанавливают верхний и нижний допуски.Выполнить все эти требования, необходимые для контроля коэффициентапередачи четырехполюсника с высокой:чнастью, достаточно сложно. ЗОЦель изобретения - обеспечениедопусковсго контроля коэффициентапередачи четырехполюсника и повышение точности контроля,Поставленная цель достигается тем,что в компаратор, содержащий два операционных усилителя с дифференциальными входами, три аттенюатора, одиниз которых перестраиваемый, схему И,причем выходы двух аттенюаторов подключены, соответственно, к инвертирующим входам операционных усилителей, выходы которых подключены ксхеме И, цополнительно введены двасинхронно работающих двухпозиционных 4переключателя, два истоковых повторителя и элемент памяти, причемзажим источника входного сигнала контролируемого четырехполюсника черезнормально замкнутые контакты последовательно соединенных переключателей, а зажим источника выходногосигнала четырехполюсника через перестраиваеьый аттенюатор и нормальноразомкнутые контакты упомянутых переключателей подключены, соответст-венно, ко входам истоковых повторителей; выход каждого из которых подсоединен к неинвертирующему входу одного операционного усилителя и входу аттенюатора, подключенного ко входу другого операционного усилителя,,а между входом истокового повторителя, включенного в цепь входного сиг"нала четырехполюсника, и землянойшиной подключен элемент памяти. 65 На чертеже представлена структурная электрическая схема компаратора для устройств допускового контроля параметров электронных схем.Компаратор содержит зажим-клемму 1 источника входного сигнала контролируемого четырехполюсника, эажимклемму 2 источника выходного сигнала контролируемого четырехполюсника, перестраиваеьый аттенюатор 3, включенный в цепь выходного сигнала контролируемого четырехполюсникадва последовательно соединенных, синхронно работакщих двухпозиционных пере- ключателя 4 и 5, истоковые повторители 6 и 7, элемент 8 памяти, включенный между входом повторителя 6 и земляной шиной, аттенюаторы 9 и 10, операционные усилители 11 и 12 с дифференциальными входами, выходы которых через схему И 13 подключены к выходной клемме 14. Последовательно соединенные клемма 1, нормально замкнутые контакты (позиция 1) переключателей 4 и 5, истоковый повторитель6 образуют цепь входного сигнала четырехполюсника.Роль двухпозиционных переключателей 4 и 5 могут выполнять контактные группы реле. Элемент 8 памяти выполнен на конденсаторе 15. Аттенюаторы 9 и 10 выполнены на резисторах 16, 17 и 18, 19 соответственно.Компаратор работает следующим образом. Входной сигнал контролируемого четырехполюсника постоянное напряжение) подается на клемму 1 и через контакты 4 и 5 переключателей в позиции 1 поступает в элемент 8 памяти - операция ".запоминание", Этот сигнал в дальнейшем является опорным напряжением, относительно которого производится допусковый контроль коэффициента передачи четырехполюсника. Зафиксированное в элементе памяти опорное напряжение через истоковый повторитель 6 поступает на вход аттенюатора 9, который устанавливает нижнюю границу поля допуска коэффициента передачи контролируемого четырехполюсника на инвертирующем входе операционного усилителя 11, обозначим его 0, Одновременно, зафиксированный электронной памятью, сигнал с выхода истокового повторителя 6 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 12, обозначим его О, Это напряжение является опорным напряжением верхней границы поля допуска контролируемого коэффициента передачи. При синхронном переключении переключателей 4 и 5 в положение 1 выходной сигнал контролируемого четырехполюсника через перестраиваемый аттенюатор 3 поступает на вход истокового повторителя 7. Коэффициент866485 Формула изобретения Компаратор для устройств допускового контроля параметров электронных схем, содержащий два операционных усилителя с дифференциальными входами, три аттенюатора, один из которых перестраиваеьый, схему И, причем выходы двух аттенваторов подключены, соответственно, к инвертирующим входам операционных усилителей, выходы которых подключены к схеме И, о т л и ч а в щ и й с я тем, что, с целью обеспечения допускового контроля коэффициента передачи четырехполвсника и повышения точности контроля, в него введены два синхронно работающих двухпозиционных переключателя, два истоковых повторителя и элемент памяти, причем зажим источника входного сигнала контролируемого четырехполюсника через нормально замкнутые контакты последовательно соединенных переключателей, а зажим источника выходного сигнала четырехполюсника через перестраиваемый аттенюатор и нормально разомкнутые контакты упомянутых переключателей подключены, соответственно, ко входам истоковых повторителей, выход каждого из которых подсоединен к неинвертирующему входу одного операционного усилителя и входу аттенюатора,.подключенного ко входу другого операционного усилителя, а между входом истокового повторителя, включенного в цепь входного сигнала четырехполюсника, и земляной шиной подключен элемент памяти. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 415794, кл. Н 03 К 5/20, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 441519, кл, 6 01 В 17/02, 19751 прототип) Деления перестраиваемого аттенватора3 устанавливается равным номинальному коэффициенту передачи контролируемого четырехполюсника. Это позволяет контролировать коэффициент передачи четырехполюсника, контролируя 5только сигнал с его выхода.С выхода истокового повторителя 7выходной сигнал четырехполюсника,поделенный аттенюатором 3, поступает на аттенюатор 10, который делитего на величину, соответствующуюкоэффициенту деления верхнего полядопускаЕсли7 ОКд 4,где Оэд- выходной сигнал контРолиРУемого четырехполюсника; КА - коэффициент деления аттенюатора 3, то навыходе операционного усилителя 12,койтролирующего верхнее поле допуска,появится сигнал ошибки, напримеротрицательный перепад напряжения,Если О , то на выходе операОвьжКд ационного усилителя 11, контролирующего нижнее поле допуска, появится 5 сигнал ошибки, например отрицательный перепад напряжения. Если контролируеьый сигнал находится внутри поля допуска, т.е. О(О, то наО выхфК 4 ф выходах операционных усилителей 11, 12 сигнал ошибки отсутствует, что соответствует положительным перепадам напряжений на выходах этих уаилителей.Таким образом, при наличии сигнала ошибки на выходе схемы И, на клемме 14 появится логический "0", что означает - контролируемый параметр находится вне поля допуска, а при отсут- ствии сигнала ошибки на клемме 14 4 О появится логическая "1", что означает - контролируеьый параметр находится внутри поля допуска.Использование компаратора позволит обеспечить допусковый контроль и повысить точность контроля коэффициента передачи четырехполвсника.Точность контроля определяется погрешностями, вносимыми аттенюаторами, операционными усилителями и элементом памяти, так как компаратор предназначен для использования в устройствах автоматизированного контроля параметров четырехполюсников, то время контроля укаэанного параметра составитдоли секунды, при этом сигнал, запомненный элементом памяти,и принятый за опорное напряжение, не успеет измениться, а следовательно, погрешностью, вносимою элементом памяти, можно пренебречь. ббТочность контроля коэффициента передачи четырехполюсника с помощью известного устройства определяется погрешностями, вносимыми аттенюаторами и онерационными усилителями 65 также, как и в предлагаемом компараторе, и дополнительно погрешностями, определяемыми точностью установки опорного напряжения для выбора верхней и нижней границ допуска. Последние две из перечисленных выше погрешностей присущи только известным устройствам.Таким образом, точность контроля коэффициента передачи четырехполюсника с помощью известных устройств ниже точности контроля с помощью предлагаемого компаратора на величину, определяемую погрешностями установки входного сигнала для контроля четырехполвсника и установки опорного напряжения для выбора верхней и нижней границ допуска и точностью установки входного сигнала для контроля четырехполюсника866485 Составитель Т., Сердобольскаяор Г. Волкова ТехредИ.Рейвес Корректор В. Синицкая одлисно ПП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная,. фи 068/67 ТиражВНИИПИ Государс по делам,иэ735енного коми ретений и 5, Раушск ета СС крытий наб. д