Смеситель стробоскопического преобразователя

%ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ",;.И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистическойреволюции(56) 1Авторское свидетельство СССРУ 892313, кл. С 01 К 13/22, 19802, Авторское свидетельство СССРВ 903777, кл, О 01 К 13/22, 1980(прототип),(54) (5 7) 1, СМЕСИТЕЛЬ СТРОБОСКОПИ-ЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащийвыполненный на транзисторе ключ,управляющий вход которого соединенс первой обкладкой разделительногоконденсатора и первым выводом резистора смещения, а выход - с первойобкладкой накопительного конденсатора и первым входом выполненногона транзисторе повторителя напряжения, второй вход которого соединен с первой шиной напряжения питания, а выход - с входом усилителяи вторым выводом элемента смещения,первый вывод которого соединен свторым выводом резистора смещения ипервым выводом элемента нагрузки,вторым выводом соединенного с нторой шиной напряжения питания, причем вторая обкладка разделительного конденсатора соединеиа с шиной стробимпульсов, вторая обкладка накопительного конденсатора - с общей шиной, а выход усилителя - с шиной выходного сигнала смесителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования в широком динамическом диапазоне входных сигналов, он снабжен блоком алгебраического суммирования мгновенных значений, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, второй вход - с шиной выходного сигнала смесителя, а выход - с сигнальным входом ключа,2. Смеситель по п,1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что блок алгебраического суммирования мгновенных значений включает элемент индуктинности, три резйстора и конценсатор, первая обкладка которогооединена с общей шиной, а вторая обкладка - с вторым входом блока и вторым выводом третьего Резистора, первый вынод которого соединен с вторым выводом второго резистора, выходом блока и вторым выводом первого резистора, первым выводом соединенного с первым выводом элемента индуктивности и первым входом блока, причем второй вывод элемента индуктинности и первый вывод второго резистора соединены с общей шиной.121623 1Изобретение относится с электрб-" иэмерительной технике и может быть использовано в широкополасйых стробоскопических осциллограФах и измерителях мгновенных значений электрических сигналов.Известен смеситель стробоскопического преобразователя, содержащий смесительные диоды, образующие четырехдиодный мост, накопительный 10 конденсатор, диоды Ганна, два резистора и два конденсатора Ц ,Недостатком этого устройства является наличие погрешности преобра зования из-за неидентичности и нелинейности характеристик смесительных диодов, а также иэ-за нестабильности длительности стробимпульсов. Наиболее близким к предлагаемому 20 изобретению по технической суд 1 ности является смеситель стробоскопи" ческого преобразователя, содержащий выполненный на транзисторе ключ, управляющий вход которого соединен 25 с первой обкладкой разделительного конденсатора и первым выводом резистора смещения, а выход - с первой обкладкой накопительного конденсатора и первым входом выполненного на транзисторе повторителя напряжения, второй вход которого соединен с первой шиной напряжения питания, а выход - с входом усилителя и вторым выводом элемента смещения, первый вывод которого соедииен с вторым выводом резистора смещения и первым выводом элемента нагрузки, вторым выводом соединенного с второй шиной напряжения пи 40 тания, причем вторая обкладка раз" делительного конденсатора соединена с шиной стробимпульсов, вторая обкладка накопительного конденсатора " с общей шиной, выход усилителя - с45 шиной выходного сигнала смесителя и через цепь обратной связи и резистор обратной связи с входом повторителя напряжения, а сигнальный вход ключа - с шиной исследуемого сигнала 2.Недостатком известного устройства является низкая точность преобразованияобусловленная нелинейностью характеристик и температурной нестабильностью параметров тран" зисторов, Кроме того, устройство имеет узкий динамический диапазон входных сигналов. Цель изобретения - повьддение точ. ности преобразования в широком динамическом диапазоне входных сигналов.Эта цель достигается тем, что смеситель . стробоскопического преобразователя, содержащий выполненный на транзисторе ключ, управляющий вход которого соединен с первой обкладкой разделительного конденсатора и первым выводом резистора смещения, а выход - с первой обкладкой накопительного конденсатора и первым входом выполненного на транзисторе повторителя напряжения, второй вход которого соединен с первой шиной напряжения питания, а выход - с входом усилителя и вторым выводом элемента смещения, первый вывод которого соединен с вторым выводом резистора смещения и первым выводом элемента нагрузки, вторым выводом соединенного с второй шиной напряжения питания, причем вторая обкладка разделительного конденсатора соединена с шиной строб- импульсов, вторая обкладка накопительного конденсатора - с общей шиной, а выход усилителя - с шиной выходного сигнала смесителяснабжен блоком алгебраического суммирования мгновенных значений, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, второй вход - с шиной выходного сигнала смесителя, а выход - с сигнальным входом ключа.Кроме того, блок алгебраического суммирования мгновенных значений включает элемент индуктивности, три резистора и конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной, а вторая обкладка - с вторым входом блока и вторым выводом третьего резистора, первый вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора, выходом блока и вторым выводом первого резистора, первым выводом соединенного с первым выводом элемента индуктивности и первым входом блока, причем второй вывод элемента индуктивности и первый вывод второго резистора соединены с общей шиной. На фиг, представлена структурная схема устройства, на фиг.2 схема блока алгебраического суммиро623 10 25 з 11 вания мгновенных значений;на фиг.3 - временные диаграммы устройства, огибающая напряжения промежуточной частоты Пр и высокочастотное входное напряжениеП , стробимпульсы, напряжение обратной связи, сумма напряжений обратной связи и входного высокочастотного напряжения, разностное напряжение промежуточной частоты на выходе ключа).Устройство состоит из блока 1 алгебраического суммирования мгновенных значений, ключа 2, выполненного на транзисторе, разделительного конденсатора 3, резистора 4 смещения, элемента 5 смещения, элемента 6 нагрузки, накопительного конденсатора 7, повторителя 8 напряжения и усилителя 9.Блок 1 алгебраического суммиро О вания мгновенных значений состоит иэ элемента 1 О индуктивности, первого, второго и третьего резисторов 11 - 13 и конденсатора 14. Управляющий вход ключа 2, выполненного на транзисторе, соединен с первой обкладкой разделительного кон денсатора 3 и первым выводом резистора 4 смещения, а выход - с первой обкладкой накопительного конденсатора 7 и первым входом выполненного на транзисторе повторителя 8 напряжения, второй вход которого соединен с первой шиной напряжения питания, а выход - с входом усили теля 9 и вторым выводом элемента 5 смещения, первый вывод которого соединен с вторым выводом резистора 4 смещения и первым выводом элемента 6 нагрузки, вторым выводом 40 соединенного с второй шиной напряжения питания, причем вторая обкладка разделительного конденсатора 3 соединена с шиной стробимпульсов, вторая обкладка накопительного кон денсатора 7 - с общей шиной, а выход усилителя 9 - с шиной выходного сигнала смесителя , Первый вход блока 1 алгебраического суммирования мгновенных значений соединен с ши ной исследуемого сигнала, второй вход " с шиной выходного сигнала ,смесителя , а выход - с сигнальным. входом ключа 2. Первая обкладка конденсатора блока 1 соединена с об щей шиной, а вторая обкладка " с вторым входом блока 1 и вторым выводом третьего резистора 13, первый вывод 1 которого соединен с вторым выводомвторого резистора 12, выходом блока1 и вторым выводом первого резистора 11, первым выводом соединенногос первым выводом элемента 1 О индуктивности и первым входом блока 1,причем второй вывод элемента Оиндуктивности и первый вывод второгорезистора 12 соединены с общей шиной.Устройство работает следующимобразом.Высокочастотное входное напряжение 1 в (фиг.30) подается черезблокалгебраического суммированиямгновенных значений напряжения насигнальный вход ключа 2, на управляющий вход которого подаются стробимпульсы (фиг; Зо) через разделительный конденсатор 3. Накопительныйконденсатор 7 заряжается до напряжения, равного мгновенному значению входного напряжения в моментывремени действия стробимпульсовПреобразованное низкочастотное напряжение, вьщеленное на накопительном конденсаторе 7, прикладываетсяк управляющему входу повторителя 8напряжения. Выходное напряжениеповторителя 8 усиливается усилителем 9 и подается на второй вход блока 1 алгебраического суммированиямгновенных значений,В блоке 1 алгебраического суммирования часть усиленного и проинвертированного низкочастотногонапряжения, снимаемого с выхода усилителя 9(фиг,35), складывается с входным высокочастотным напряжением.Значение высокочастотного напряжения, выделяемого в точке объединения выводов резисторов 11 - 13(фиг.2), определяется делителем,состоящим из резистора 1 и параллельно соединенных резисторов 12и 13, так как сопротивление конденсатора 14 на высоких частотах близко к нулю. Низкочастотное напряжение, выделяемое в этой точке, определяется делителем, состоящим иэрезистора 13 и параллельно соединенных резисторов .11 и 12, так каксопротивление элемента 10 индуктивности на низкой частоте стремитсяк Нулю. Вследствие этого в этой точ.ке обеспечивается алгебраическоесуммирование мгновенных значенийдвух напряжений разных частот. Вы 1121623ходкое нацряжение блока 1 алгебраического суммирования (фиг.З)стробируется ключом 2, После стробирования суммарного напряжения науправляющий вход повторителя 8 напряжения подается разностное напряжение некомпенсации (фиг.З),В дальнейшем процесс в замкну"той системе с глубокой отрицательнойобратной связью устанавливается таким образом, что при достаточнобольшом коэффициенте усиления уси"лителя 9 напряжение некомпенсациистремится к нулю независимо от амп-,литуды входног о высокочастотногосигнала. При этом открытый в моментывремени стробирования ключ 2 пропускает ток некомпенсации, стремящийся к нулю при к /3 - оо,где К - коэффициент передачи усилителя 9",3 - коэффициент передачи элемен 5 тов обратной связи,Вследствие этого исключается погрешность из-за нелинейности переходной характеристики ключа. Погрешности из-эа температурной нестабильнос"ти блоков, охваченных глубокой отрицательной обратной связью, уменьшаются в ( + К э) раз. В устройствеобеспечивается 50-омное сопротивлениев широком диапазоне преобразуемых15 частот.Предлагаемое устройство позво"ляет повысить точность преобразования в широком динамическом диапазоне входных сигналов.,СирохмФв ктор К к ПодписноеСССР каз омите й гкрыая н е в д атент" 75/35 Ти ВНИИПИ Государст по делам иэобр 13035, Москва, Ж аж 710енноготений и5, Рауш Ужгород, ул.Проектная, 4