SU432403A1 - Ваттметр - Google Patents

Description

1

Известные ватт1мет1ры, содержащее преобразователь посто нного напр жени  .в частоту следаваии  имтаульсав, генератор стабильного тока с интегрирующи1м конденсатором, пороговое устройство, входной усилитель, генератор тактовых им-пульсов, триггер, ключ «сб.роса, цифровые декады и источники стабилизированного наир жани , хара ктеризуютс  сравнительно высо.кой погрешностью диowpeTHOCTH , сложностью схемы « низкой надежностью .

Дл  уменьшени  л отреши ост и диокретност и , у1Прош,ени  схемы и повышени  ее нааежности в пре:длагаемом ваттметре выход преобразовател  напр жени  через диод подключен к входу «очет цифровых дакад, а через резистор - к управл юшей базе тран31истора генератора та(ктовых импульсов, котора  через стабилитрон -присоеаинена к выходу упом нутого генератора, соединенного через конденсатор с базой одиого из транзисторов триггера, коллектрр которого подключен « входу «счет декад, причем база второго транзистора три ггера цриооединена к коллектору TpaiH3wcTOpa входного усилител , а коллектор его через конденсатор сое,дииен с базой транзистора ключа «сброса цифровых декаа, че(рез диод и резистор - с мин тсо-м источника питани  и через диады - с коллектором транзистора генератора тока, эмиттер и

2

база которого присоединены к плюсу соотеетствующнх источников питани , а коллектор - к одной из интегрирующего «ондеисатора и к базе транзистора порогового устройства.,

Кроме того, дл  уменьшвн1и  зоны нечувстБительности канала на1пр жени , эмиттер и коллектор траизистора порогового устройства соединены соответственно с эмиттером и (Коллектором входного транзистора и подклю4eiHbi: эмиттеры - к магаусу источника нитани , а коллекторы - к плюсу, причем канал напр жени  ваттметра (динен к базе вхадного транзистора, соединенного через резистор с обш,ей шиной, куда та.кже присоединена втора  обкладка интегрирующего конденсатора .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема описываемого ваттметра; на фиг. 2-его принципиальна  схема; на фиг. 3 и 4 - кривые , по сн ющ е работу ваттметра.

Ваттметр состоит из блока /, представл ющего собой преобразователь посто нного иапр жени  в частоту следовани  импульсов, генератора 2 стабильного тока с интегрирующий конаенсатором 3, порогового устройства 4, входного усилител  5, триггера 6, генератора 7 TaiKTOBbix идшульсов, ключа «сброса 8,

(управл ющих аиодов 9 и W, источника niiTaни  и, анф.фереицПрующего жонденсаторл 12, Bxci;(:c.B 13 и 14.

Блок / iMOKCT быть вьшолиен по любой

ICXCIMG.

Ка-х это сладует из схемы на фиг. 2, выход бло:ха / через диад 9 лодкл очен к счетjiCL .y Bxc.iiy 15 ц;|ф, декад, а через резистор 16 и ди&д 17 к базе управл ющего тра1изистора /S генератора 7 тактовых импульсов, котора  через диод 19 подключена к выходу ЭТС1ГО генератора, соадинепиолгу конденсатором 20 и диодом 21 с базой транзистора 22 rpHrreipa 6. Коллехтс.р транзистора 22 через ДИС1Д 23 нодключеи к счетному входу 15 циф ,разь:х дакад. База трдлзистора 24 Третгера 6 через (р 25 соэдиие-на с коллектором траи31нсто.ра 26 входного усилител  5, коллекTCip транзистора 24 через „ч иффереищирующий ко1:1де1исатор 12 подключен к базе транзисто.ра 27 ключа «сброса 8 нифровых декад, а диодам 28 - ,к отрнцательно1му электроду диода 29, ноложительный электрод кото.рого подклю-чен к коллегктору транзистора 30 генератора 2, к одной из обкладок :интегр ирующего KOHineHcaTcipa 3 и к базе транзистора 31 но .pioroBoro }|СТ|роЙ1ет ва 4. Коллектор и эмиттер последнего напосрвдствеино св заны соот1ветCTiBQHHO е коллектором и эмиттеро м транзистора 26 входного усилител  5, .причем коллакторы этих тра1нзмстс,роз т р:::: оеди. к плюсу Vк,,, а ,миттеры ,к минусу источника /„,. Вход 32 на1ирлже;1и  контролируемой цепи подключен к базе транзистора 26, котора  через резистор 33 прксоедакнена к общей шн(ие, иуда та1К же подключена втора  обкладка интегрирующего .кондеисатора 3. Вход 34 контролируемОЙ пани ,ппл,.ключен ко входу блока 1.

Ватт мет|р работает следующ.им образо,м.

Генератор 7, содержащий тра нзисторы 35 и /5 и врем задающий конр.ансатор 36, работает в ждущем режнме. Генератор управл етс  нолож1ительнь 1ми 1М|Пульса1ми, поступающими со входа блока / на базу транзистора 18. Прн отсутствии сигнала ва входе 34 потенциал ниж1ней обкладми конденсатора 36 oтн эcитeльнo общел шины также, как н нотен1Ц1иалы амиттара и базы транзистора 18, (равен нулю. П|ри этом тра1нзисторы 35 и /5 зачтерты, и 1на базу транз1И1Стора 22 трнпгера 6 управл ющие импульсы с генератора 7 не ностунают . В этом случ ае транзистор 22 всегда OTKipbiT, транзистор 24 за1Крыт, Напр жеане на iKOHaencaTqpe 3 бл1изко к нулю, и преобразование сигнала Uт, не ,прОИСход1ит (самоход отсутствует). При наличии /зх, с выхода преобразовател  через резистор 16 и диод 17 «а базу Т1ранзистора 18 поступают нолож1Ительные имп ль:сы f, :,;плитуда .которых посто нна , а частота пр мо пропорциональна Напр жеНИЮ t/si, (фиг. З. ). Под действием о|дпого из этих илкпульсо.в транзистор 18 открываетс , что приводит к oTKpbiBai-iiiiiO транiSiHCTOpa 35 и развитию лавинообрпзпото нрощесоа в renepaTOipe 7. При этом iia выходе генератора в цепи коллектора транзистора 35 (формируетс  пр моугольный и уг1равл }от;;й п-вмпульс /у. Причем мэмент воз.никновеи 1  П1пульса точно совпадает с одним из .ил пульIC03 / (фиГ. 3,а). Управл юодий импульс tr/ с выхада генератора 7 (фит. 3,6) ди|ффере1нди .руетс  конленсатар.ом 2, и его псложитсль на  лроиз водна , точно сов падаюида  по времени с 1ИМ1ГЕульсом /, запускающим генератор ,7, .поступает на базу транзистора 22 триггера 6 (фиг. 3,в). При этом трнпгер 6 опроки.дываетс  (момент /ьфиг. 3, е и г), тран;; 1стср за крываетс , что ир;ивод;ит к отпиранию диода 9, который ранее при открытом транзисто|ре 22 был заперт положительным напр жением асточптрка L/,,,, поступавшем на его отрицательный элвктрад через открытый переход амиттер-коллектор транзистора 22. При этом .импульсы / с выхода преобразовател  начИнают оБободно прохо дить на очетнгый вход 15 ц.иф|р01ных декад (/ь фиг. 3, з).

Одновременно с запиранием транзистора 22 открываетс  транзистор 24 триггера 6 и в его коллекто.ре .возникает ноложительный им (Пульс / у, положительна  произ.водна  котороino через конценсатар 12 поступает на базу TpaiH.3iKCTopa 27 ключа «сброса, что приводит к c6ip0ioy наказаний цифровых декад и подготовке их дл  счета (фиг. 3, д,е. Первый со«считанный цифровыми .декадами импульс следует .не по;сре|дственно за .1 Мнульсом /, кото-рый С1ДН01Врамен|;о производит запуск генератора 7, опрокидьЕванне триггера 6, сброс .но.казаиий цифровых декад, отл.и1рание диода 9 и счетного входа 15 декад. Этим осуществл етс  хронизащи  м.С1ментав, соответствующих началу счета и началу измарсои , что позвол ет исключить HOirpenjHOCTb дискретноети, вызваиную 1 бС10В1па1лением этих момеитогз. Од-ЮВременно .положительный импульс i с с коллектоipa транзистора 24 поступает на отр.ицатсль:ный электрод ранее открытого диода 29 и запирает его. При этом начинаетс  зар д интегрирующего конде нсатора 3 током гене1ратора 2 через открытый переход э.МИттер-Коллектор тра гзи1стора 30 до напр жени  (7оп (фиг. 3, a-i:), .действуюидего на эмиттере транзигстсра 31 ( а на фиг. 2). На.пр жение в тсч1ке а при за.крытом транзисторе 31  вл ет .с  результатом делени  напр жений источников UK, и и .дел гтелем, состо щим из .резсиеторспз 37 и 38 и сопроти1влени  oT vvphiToro перехода эмиттар-.коллактор транзистора 26. В этом случае пр:Прлжз:ние /эм. G.транзистора

26 имеет небольщую отрицательную величину

(0,5В).

При псааче на вход 32 из:-;ср смого свпнала Ue-i, напр жение s точке а относительно Общей шииы У-;,, измен етс  пропордионально зна1чению f/,v,,a иа|прпжение L/эм.п. транзистора 26остаетс  пра.ктичеок неизл-енным (-0,5В). В .момент /2, когда напр жение на ко-1Н|денсаторе 3 дост1 гает вел.;н-чины, несколько большей U , транзистор 31 открываетс  и положительный потенциал точки а

увеличиваетс  (фиг. 4 а, б). При эт,м транзистор 26 заливаетс  и в его коллекторе по вл етс  положительный имтульс напр жени , |Пасту1иающИЙ иа базу транзистора 24. Это Л(риводит ко второму оиракидыванию триггера 6 (фиг. 4, е, г) и отпиранию диода /О, через который токОМ 1источни ка U,,., про-исхоаит интегрирующего 1кондеисато.ра 3 до н|ул . При этом одновременно ла диод 9 поцаетс  положительное на1пр л ение источнн/ка 6и, и вход 15 щифр.овых декад закрываетс  дл  прохождени  выходных им1иульсо)з преобразовател  (фиг. 3, з). На этом за1канчив аетс  цикл измерени . С Приходом следующего тактавого импульса цикл повторитс  (/з). Интервал времени ti-/2 (фиг. 3, г) соответствует в,ремен1И инди1кации .результатов измерени  цифровыми декадами ( сек).

Предмет изобретени 

Г. Ваттметр, содержащий преобразователь лостоЯНного наер жени  в частоту следавани  имшульсов, генератор стабильного тока с Интеприрующи1м конденсатором, пороговое устройство, входной усилитель, генератор тактовых ;ИМ1пульсов, триггер, «люч «сброса, цифровые декады и источники стабилизированного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью уменьщеви  полрещности дискретности, упрощени  схемы и лавышени  ее надежности , выход преобразовател  напр жени  через диод подключен к входу «счет цифровых декад, а через резистор - .к управл ющей базе транзистора генератора тактовых импульсов , котора  через стабИЛ1И|Трон присоединена а выходу упом нутого генератора, соединенного через коиденсатор с базой одного из транзисторов триггера, коллектор которого подключен .к 1ВХ01ду «счет декад, причем база второго транзистора триггера лрисоедииена к коллектору транзистрра входного усилител , а коллектор его через «онденсатор соединен с базой транЗИстора ключа «сброса цифровых декад, через диод и резистор - с минусом источника литани  и через диоды - с :КоллекторО:М транзистора генератора тока, эмиттер и база .которого присоединены к плюсу соответствующих источни1КО В питани , а коллектор - к одной из обкладок интегрирующего конденсатора и к базе транзистора

порого1вого устройства.

2. Ваттметр по н. 1, отличающийс  тем, ЧТО, с целью уменьщени  зоны нечуВ|Ствительности его -канала напр жени , эмиттер и коллектор транзистора лорогового устройства

соединены соответственно с эм1итте1ро.м ,и коллекторо .м входного транзистора и подключены: э.миттеры - к мииусу источника питани , а (Коллекторы - к плюсу, лричем канал напр жени  ваттметра присоединен к базевходиого транзистора, соединенного через резистор с общей щиной, Куда также .присоединена втора  обкладка интегрирующего конденсатора .

, L I ю

U2.1

Сче1г, Сброс

иг 2

Счет СЗрос