Ваттметр

432403 Сеюа Советских Социалистически Республик61) Зависимое от авт. свидетельства -2) Заявлено 21.12,71 (21присоединением заявки -51) М. Кл. 6 01 г 21 27685/18-1 Государствениый комитет Совета Министров СССР оо делам изобретеиий 2) итет ДК 621,317,7 088.8) бликовано 15.06.74. Бюллетень22а опубликования описания 15.08.75 крытии) Авторы из об р етени М. С. Белицкая, Л. Н. Волков и Е. А, Рейнгольдаучно-исследовательский институт постоянного т 71) Заявит 4) ВАТТМЕТР база которого присоединены к плюсу соответствующих источников питания, а коллектор - к одной из обкладок интегрирующего конденсатора и к базе транзистора порогового устройспва.Кроме того, длл уменьшеноя зоны нечувствительности канала напряжения, эмиттер и коллектор транзистара порогового устройства соединены соопветственно с эмиттером и коллекторам входного транзистора и подключены: эмпттеры - к минусу источижика питания, а коллекторы - к,плюсу, причем канал напряжения ваттметра гсрисоюдинен к базе вхадного транзистора, соединенного через ре зистар с обшей шиной, куда также присоединена вторая обкладка интегрирующего конденсатора.На фиг. 1 представлена функциональналсхема описываемого ваттметра; на фиг. 2 - его 20 принципиальнал схема; на фпг. 3 и 4 - кривые, полсияющие работу ваттметра,Ваттметрщего собой пряжения в генератора 2 щим конденс 4 входного у ра 7 тактовь управляющих Известные ватпмепры, содержащие преобразователь пастояннаго напряжения,в частоту следавания импульсав, генератор стабильного тэка с интегрирующим конденсатором, порогсвое устройство, вхадной усилитель, генератор тактовых импульсов, триггер, ключ сброса, цифровые декады и источники стабилизированного напрлженил, характеризуютсл сравнительно высокой погрешностью дисюретности, сложностью схвмы и низкой надсжностью.Для уменьшения попрешности дис 1 кретноспи, упрощения схемы и повышения ее надежности в предлагаемом ватпметре,выход преобразователя напряжения через, диод подключен к входу счет цифравых декад, а через резистор - к управляющей оазе транзсостора генератора тактовых импульсов, кото,рая через стабилитрон присоединена к,выходу у 1 памянутого генератора, соединенного через конденсатор,с базой однаго из транзисторов триггера, коллектор которого подключен ,к входу кочет,декад, причем база эторого транзистора триггера присоединена к коллектору транзистора вхаднаго усилителя, а коллектар его через канденсатар соединен с базой транзистора ключа сброса цифровых декад, через диод и резистор - с минусом источника,питания и через диады - с коллвктором транзистора генератора тока, эмиттер и состоит из блока 1, представляю- преобразователь постоянного начастоту следованпя импульсов, стабильного тока с интегрируюатором 3, парогового устройства силителя 5, триггера 6, генератогх импульсов, ключа сброса 8, диодов 9 и 10, источника питания 11, лцфферепцруогцсго,конденсатора 12, зхслсв 13 и 14.Блок 1 может быть выполцен по любой с х О. е.1 к этэ сладует цз сха.ы на фиг. 2, выход блэка 1 через дцсл 9 подключен к счет- и,; у входу 15 ц:фрсвьх лакал, а через резистор 16дц,д 17 к бдзс управляощего транЗИСТОрд 1 ГЕНЕВЯТОра 7 Та(ТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ, которая чсрсз дцэ;, 19:Олклю:сна к выходу этого генератора, соалинецнозгу кондецсатэрэм 20 ц диодом 21 с базой трдгзцстора 22 трнггара б, КоллсхтсРО транзистора 22 чсрсз д 1 СЛ 3 НОдклочс; к счетноху,входу 15 циф,ротз:х дакял. База траз.",сторя 24 тПРтгера 6 чэрсз резистор 25 ссадиаа с кэллекторогм транззстара 26,вхсл(Огэ уоцлителя 5, коллектср транзцстора 4 че 1 зсз л 11 фереццРруощиЙ кодасатор 12 полклочец к базе транзистора 27 клОча сбрсса 8 цифровых декад, а дцодсм 28 - к огрицательэму электролу лиода 29, положительный электрол которого подклОчсн к коллектору тразистора 30 гецердтора 2, к сдно из озклдлок ИРтегрирующего ко:енсатсра 3 и к разе траРЗРстсра 31 по,рогозого устройсгва 4. 1 оллектср и эмиттер последнего напосрелствен:о связаны соответстзснно с коллектором и эмцттерогм тра;зисто,ра 26 входного усилителя бприче(м коллекторы а1 р , т пдт дл чуКО фу :сточцика У,; а .ттеры к минусу источника У, Вхсд 32 япряжа:Ня контролируе;,ой цепи подключен к оазе транзистора 26, кото,рая через резистср 33 пр 1".сэелцеРа к обей шцпе, нуда так же пэл.лочена вторая сбклалка интегрируощего,кондецсатсра 3. Вход 3, контролируемой пали пплклОчен кэ вхолу блока 1,Ватгметр работает следующим образом.Генератэр 7, содержащий тра(зистсры 35 и 18 и времязадающий конленсатор 35, рдоотает в ждущем режиме. Генератор управляется положительЬз,Мп ль дди посгмпд 0 ШРми со входа блока, а базу тлдзстора 18. При отсутствии сигнала на входе 34 потенциал ПИРИней обклдлнц конденсатора 36 Отц;,СитасЬИО ООС, ШЧ 1;ТЯКРКЕ КЯК ц По геРцР аль эгм РТтер д и Ода я гр ацзсто д 18 раван нулю. Прц этом тряцзистор. 3 э и 18 заперты, и:па базу трдцз 11 стора 22 трцггера 6 упрдвляощие импульсь с генератора 7 не поступают. В этсм случае транзистор 22 всегда отнрыт, транзРстор 24 за(эыт, няпряР(е 1 е на коЛенсагоре 3 близко к нулю, и преобразованце сигнала 1,не,происходцт (самоход ОгсугстВует). При наличии 1;, с Выхода преобразователя через резстор 16 и лиод 17 на базу праРзистора 18 поступают полоРКР- ТЕЛЬНЫЕ ИМПУЛьсь: .,"т"ЦТУЛЯ (ЭТОРЬХ ПО- стояцца, а частота прямо пропорциональна напряжению У:, (фцг. З,п). Пэд лействцем одного цз этих илйульсов транзистор 18 отНрьдается, что приводит к эт(рыза,.цэ транаистора 35 и развитию лавинообразного про- ЦЕССЯ В ГЕНЕраторЕ 7. Прц ЭТОМ На ВЫХОДЕ ГЕ 10 15 20 30 35 40 45 50 55 50 65 нератора в цепи коллектора тра.зисторд 35 формнруепся грямэугольцыи 1 ,.".разл 51 оп 1 Рзягул ьс. П р Р ч ю м жат з о 351 цкн 0 з е ц ц я МПЗЛЬСЯ ТОЧНО СОЗПДЛЯЕТ С ОДНИМ .13 ИМПУЛЬ- сОВ 1 (фиГ, З,О) . пр ЯвлЯюплии Р.птльсс выхсла генератора 7 (фиг. З,б) дффереццц - руется ко:ле;СатоСом 12, ц аго гСложитсл - ная производная, точно ссвпадаОпЯР по времеР с импульсом 1, запускающиа генератор ,7, поступает на разу трянзРстэря 22 тргге 1 з б (фиг. З,в). Прц этл триггер 6 сп.экцлыРвается (момент 1, фРг. 3, в и г), тразистср 22 занрьВается, что призэлгцт к отпирднгцо диода 9, который рднсс при открытом транзисторе 22 был здпе 1 эт полОРкительнь. Наяже 1 п- емстсчНРна К,поступавшим на его отрицательный электрод через открытый перехэ", ээРТтер - коллектэр працзистора 22. При этом Рьпульсы 1 с Выода греобразозател 1 нач:. на:От сгзэоолно прохть н д еть 1 з хд5 цРР 11 роз:1:( декад (11, фиг. 3, з).Одновременно с запирднием трдцзистора 22 открывается транзистор 24 триггера 6 и з его коллактэре возникает положтельный импульс 1 в, пэложптельцая про;зволая которо- по через конденсатэр 12 поступает ца базу траЗРРстора 27 ключа сброса, что приводит к срэоу пскдзяциЙ ццэрОВых лаял:1 пслГО- тсвке их для счета (фиг, 3, д, в). Первый сосИтягньЙ цифровыми леналаз 11 ипульс следтет,непосредственно за цм:в льсом 5, кото зь слисзраенно произвол:т запуск Георатора 7, 0 ГрокильваНРе трггара б, сбрэс показдциЙ цифровых декад, отциранце диода 9 и счетного вхола 15 декад, Этих Оаушесгвляегся хроцизацпя эсментов, соотвегсгзующих началу счета и началу измораия, чтэ,позволяет исклОчРТь погрецтность,лцакретности, вызваццуэ цесэзпадеРНем этж( моме:тоз. Оловременно,положительный цгмпульс ; с ксллекторд траРзистора 24 пссгупает нд отрпдатсль- РЫЙ элокт 1 од рдРее Отн 1 зьТого,л.Олд 29 запирает его. При этсм начинается заряд ицтегрир ;ошаго КОРлсцсаторд 3 током ге:аратора 2 через открытый перахсд э.:Ттср-(Оллсктср трацзистора 30 до,цапряРксня У;: (фиг.3, ы), Действ 10 цего ня э итсрс тра:застара 31 (точкд а . а схеме фцг. 2). Напряакение в точке а,при закрытом транзистэре 31 является резльтатом лелсння напряже;й истогнцксв У;. и Уделителем, сс тояшим Рз ре. зцст 01 элз 37 и 38 ц сспротизления Открытого перехода эзцттер-Р эллектор транзистора 26.26 имеет небольшую отрицательную величину ( -- 0,5 В).При пслдче ц" зхол 32 измегс.ого сцгцг У, няпр 5 жение в токе О этнос.- тельно Обцей ш;.ы I Рз."1 чется прспорциональцо заченио У а цдпряжеие У.;, транзРСтэра 26 остается практ гчсс.-"1 счзс;1- цым ( -- 05 В). В момент 1;,:(эЛЯ напряженце ца конленсдторс 3 дост:гает Пегчин 1, нескэл;но больцсй /, транззсгср 31 открываегся и положительный потенциал точки а432403 М увеличивается (фиг, 4 а, б). При этом транзи,стор 2 б запирается и в его коллекторе появляется положительный импульс напряжения, поступаощий на базу пранзистора 24, Это приводит ко второму опрокидыванию тригтера б (фиг. 4, в, г) и отпиранию диода 10, через ,который током источника К происходит разряд интегрирующего конденсатора 3 до нуля. При этом одновременно,на диод 9 подается положительное напряжение источника С/, и вход 15 цифровых декад закрывается для прохождения,выходных импульсов пресоразователя (фиг. 3, з). На этом заканчивается цикл изшерения. С приходом следующего тактового импульса цикл, повторится (з). Интервал времени , - Е (фиг. 3, г) соответствует времени инднкации результатов измерения цифровыми декадами ( -1 свк). Предмет изобретения 1. Ваттметр, содержащий преобразователь постоянного напряжения в частоту следования импульсов, генератор стабильного тока с интеприрующнм конденсатором, поротовое устройство, входной усилитель, генератортактовых импульсов, трипгер, ключ сброса, цифровые декады и источники стабилизированного напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения попрвшности дискретности, упрощения схемы и,павышения ее надежности, выход преобразователя напряжения через диод подкгпочен к входу счет цифровых декад, а через резистор - ,к управляющей базе пранзистора генератора тактовых импульсов, которая через стабплитрон присоединена к выходу упомянутого генератора, соединенного через конденсатор с базой одного из транзисторов триггера, коллектор которого подключен,к входу счет декад, причем база второго транзистора триггера присоединена к 1 О коллектору транзистора входного усилителя,а коллектор его через конденсатор соединен с базой транзистора ключа сброса цифровых декад, через диод и резистор с минусом источника, питанпя и через, диоды - с 15 коллектором транзистора генератора тока,эмиттер и база, которого присоединены к плюсу соответствующих источников питания, а коллектор - к Одной из обкладок интегрирующего конденсатора и к базе транзистора 20:порогового устройства,2. Ватвметр по п. 1, отличающийся тем,что, с целью уменьшения зоны нечувствительности его канала напряжения, эмиттер и коллектор транзистора порогового устройства 2 З соединены соответственно с эм,иттером и коллектором вхОдного транзистора и подключены: эмиттеры - к мннусу источника питания, а коллекторы - к плюсу, причем канал напряжения ваттметра присоединен и базевход- ЗО ного транзистора, соединенного через резистор с общей шиной, куда также,присоедвнена вторая обкладка интегрирующего конденсатора.,йллек и -Яа ,"щкдаа Г ыкцлай вар ба 7 Уй акад циррю 3 ьс дек аза Каллегюй Щ Оллеву 7 ай / 9 оставитель Т, Верегиейкин Редактор И Корректор В. Гут.",1 г кред , Курипко а М 1721 Тираж 678 Подписноевенного когиптета Совета Министров СССРлаги изобретений и открытийЖ.35, Раушская наб., д. 4/5 424/900 Из ЦНИИПИ Государ по Моск