SU771860A1

SU771860A1 - Square-pulse shaper

Info

Publication number: SU771860A1
Application number: SU782642224A
Authority: SU
Inventors: Григорий Исакович Зайдман; Марсель Самуилович Ройтман; Николай Николаевич Подкопаев
Priority date: 1978-06-22
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1980-10-15

Description

Изобретение относитс к измерительной технике. Устройство может быть использовано дл калибровок вольтметров по амплитудным, действу- j квдим и средним значени м, измер емых , напр жений .This invention relates to a measurement technique. The device can be used to calibrate voltmeters in amplitude, magnitude, and q, and mean values of the measured voltages.

Известны формирователи импульсов, приме1 емые дл калибровок вольтметров , во встроенных поверочных |Q устройствах, в которых примен ютс источники пр моугольного напр жени с импульсамиП-образной формы (напр жение меандра), так как при П-образной форме все три значени напр -. жени : амплитудное, действующее и среднее равны В таких формировател х пр моугольного напр жени преобразование посто нного напр жени в напр жение меандра осуществл - -Q етс с помощью транзисторной ключевой схемы.Pulse drivers are used for calibration of voltmeters in built-in calibration | Q devices that use rectangular voltage sources with P-shaped pulses (meander voltage), since for U-shape all three values are eg. Amplitude, Actual, and Average are Equal In such square voltage formers, the conversion of a constant voltage into a meander voltage is performed by -Q using a transistor key circuit.

Недостатком таких формирователей вл етс низка точность калибровки уровн выходного напр жени при из- 25 ранении нагрузки.The disadvantage of such drivers is the low calibration accuracy of the output voltage level during load reduction.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс формирователь пр моугольных импульсов, содержащий задающий генератор,триггер , счетный вход которого соединен с выходом заданвдего генератора,резистор нагрузки и два канала усилени , в каждый из которых включены источник питани и основной электронный ключ, причем первые выводы источников питани через резистор нагрузки соединены с общей шиной, а вторые выводы - соединены с электронными ключами, входы которых подключены к выходу триггера 2.The closest in technical essence to the invention is a square pulse shaper comprising a master oscillator, a trigger, the counting input of which is connected to the output of a generator, a load resistor and two amplification channels, each of which includes a power source and a main electronic switch, the first the power supply terminals through a load resistor are connected to the common bus, and the second terminals are connected to electronic switches, the inputs of which are connected to the output of trigger 2.

Недостатками этого формировател вл ютс пониженна точность калибровки уровн выходного напр жени при изкюнении нагрузки и малый коэффициент использовани напр жени источника питани .The disadvantages of this driver are the reduced accuracy of the calibration of the output voltage level during ejection of the load and the low utilization rate of the power supply voltage.

Цель изобретени - повышение точности калибровки уровн выходного напр жени при изменении нагрузки.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the calibration of the output voltage level with changing load.

Цель достигаетс тем, что в формирователе пр моугольных импульсов, содержащем задающий генератор, триггер , счетный вход которого соединен с выходом задак цего генератора, ре .зистор нагрузки и два канала усилени , в каждый иэ которых включены источник питани и основной электронный ключ, причем первые выводы источНИКОВ питани через резистор нагрузки соединены с общей шиной, а вторые выводы соединены с электронными ключами , входы которых подключены к выходу триггера, в каждый канал усилени введены повторитель напр жени на операционном усилителе и дополнительный электронный ключ, вход которого соединен с выходом триггера, при этом выходы операционных усилителей и их инвертирующие входы соединены с общей шиной, общие выводы операционных усилителей подключены к выходам основных электронных ключей , .а неинвертирующие входы через дополнительные электронные ключи-- к источникам питани .The goal is achieved by the fact that in a square pulse generator containing a master oscillator, a trigger, the counting input of which is connected to the output of a generator, a load resistor and two amplification channels, each of which include a power source and a main electronic key, the first power supply terminals through a load resistor are connected to the common bus, and the second terminals are connected to electronic switches, whose inputs are connected to the trigger output, a voltage follower is inserted into each gain channel Auxiliary amplifier and an additional electronic key, the input of which is connected to the trigger output, while the outputs of the operational amplifiers and their inverting inputs are connected to the common bus, the common outputs of the operational amplifiers are connected to the outputs of the main electronic switches, and non-inverting inputs power sources.

Структурна электрическа схема устройства представлена на чертеже.The structural electrical circuit of the device is shown in the drawing.

Формирователь пр моугольных импульсов содержит задающий генераторSquare pulse shaper contains master oscillator

I,триггер 2, электронные ключи 3-6, эмиттерные повторители напр жени 7, 8 с общими выводами 9 и 10 соответственно , источники питани 11 и 12 и резистор нагрузки 13,I, trigger 2, electronic switches 3-6, emitter followers 7, 8 with common pins 9 and 10, respectively, power sources 11 and 12, and load resistor 13,

Работает формирователь пр моугольных импульсов следующим образом.The square pulse shaper operates as follows.

Импульсы задающего генератора 1 после дифференцировани используютс дл запуска триггера 2, работающего в счетном режиме, что позвол ет получить скважность управл ющих импульсо дл схемы, равной двум. Перепады напр жени на выходе триггера используютс дл запуска ключев.ой схемы.The pulses of the master oscillator 1, after differentiation, are used to start the trigger 2 operating in the counting mode, which makes it possible to obtain a duty cycle of the control pulses for a circuit equal to two. The voltage drops at the trigger output are used to start the key circuit.

Пусть в исходныймомент времени включены электронные ключи 3 и 4, а электронные ключи 5 и 6 выключены. Тогда ток в левом контуре протекает от положительного вывода источника питани 11 через резистор нагрузки 13, далее через выходное сопротивление эмиттерного повторител 7 напр жени , его общий вывод 9 и через основной электронный ключ 4 к отрицатель 1ому полюсу источника питани Let electronic keys 3 and 4 be included in the initial time, and electronic keys 5 and 6 are turned off. Then the current in the left loop flows from the positive output of the power source 11 through the load resistor 13, then through the output resistance of the emitter follower 7 voltage, its common output 9 and through the main electronic switch 4 to the negative side of the first power supply pole

II,На резисторе нагрузки формируетс положительный уровень напр жени .II, A positive voltage level is formed on the load resistor.

В начале следующего полупериода включаютс электронные ключи 5 и 6. Одновременно выключаютс электронные ключи 3 и 4. Ток в правом контуре протекает от положительного полюса источника питани 12-через электронный ключ 5, далее через общий вывод 10 и выходное сопротивление эмиттерного повторител 8, по общей шинэ земл к резистору нагрузки 13, к отрицательному полюсу источника питани 12. На резисторе нагрузки формируетс отрицательный импульс напр жени . Таким образом, в течение периода на выходе устройства формируетс напр жение меандра.At the beginning of the next half-period, the electronic switches 5 and 6 are turned on. At the same time, the electronic switches 3 and 4 are turned off. The current in the right loop flows from the positive pole of the power source 12 through the electronic switch 5, then through the common terminal 10 and the output impedance of the emitter follower 8, ground to the load resistor 13, to the negative pole of the power source 12. A negative voltage pulse is generated on the load resistor. Thus, during the period at the output of the device, the meander voltage is generated.

Таким образом, новые схемные отличи позвол ют существенно повысить точность калибровки уровн выходного напр жени при вариации сопротивлени резистора нагрузки. Физическидостижение этого положительного эффекта объ сн етс резким уменьшением эквивалентных сопротивлений транзисторных ключей ключевой схемы, из-за того, что при включенных электронных ключах 4 и 3 источник питани 11 резистор нагрузки 13, электронный ключ 4, повторитель напр жени 7 образуют замкнутый электрический контур . В этом контуре ток от положительного полюса источника питани 11 протекает через резистор нагрузки, через выходное сопротивление повторител напр жени 7, его общий вы- вод 9, основной электронный ключ 4 к отрицательному полюсу источника питани 11. В этом случае на резисторе нагрузки формируетс положительный импульс напр жени . Через электронный ключ 3 протекает лишь входной ток повторител напр жени , который практически несоизмерим с током протекающим,через основной электронный ключ 4. Другими словами, электронный ключ 3 работает без токовой нагрузки, т.е. на холостом ходу . Его остаточное напр жение во включенном состо нии практически не зависит от тока., протекающего через основной электронный ключ 4. В то же врем остаточное напр жение основного электронного ключа 4, поступа на вход повторител напр жени 7, инвертируетс , т,е, поворачиваетс на 180°, вычита сь. Если коэффициент передачи повторител напр же и 7близок к единице, то падение напр жени на ключе 4 практически равно падению напр жени на выходном сопротивлении R повторител напр жени 7. Следовательно, величина тока в этом электрическом контуре зависит практически лишь от значени напр жени источника питани 11 и величины сопротивлени резистора нагрузки . Ток в этом электрическом контуре практически не зависит от сопротивлени ключа 4. Это и позвол ;эт уменьшить выходное сопротивление формировател пр моугольных импульсов , а значит, повысить точность калибровки выходного уровн при вариации сопротивлени резистора нагрузкиThus, the new circuit differences significantly improve the accuracy of the calibration of the output voltage level with variations in the resistance of the load resistor. The physical achievement of this positive effect is explained by a sharp decrease in the equivalent resistances of the transistor switches of the key circuit, due to the fact that when the electronic switches 4 and 3 are turned on, the power supply 11, the load resistor 13, the electronic switch 4, the voltage follower 7 form a closed electric circuit. In this circuit, the current from the positive pole of the power source 11 flows through the load resistor, through the output resistance of the voltage follower 7, its common pin 9, the main electronic switch 4 to the negative pole of the power source 11. In this case, a positive impulse is generated on the load resistor tension Through the electronic key 3 only the input current of the voltage follower flows, which is almost incommensurable with the current flowing through the main electronic key 4. In other words, the electronic key 3 operates without a current load, i.e. idle. Its residual voltage in the on state is almost independent of the current flowing through the main electronic switch 4. At the same time, the residual voltage of the main electronic switch 4, entering the input of the voltage follower 7, is inverted, t, e, turns on 180 °, subtracted. If the repeater's voltage transfer ratio is 7 and close to one, the voltage drop on key 4 is almost equal to the voltage drop on the output resistance R of the voltage follower 7. Therefore, the amount of current in this electrical circuit depends almost only on the value of the power supply voltage 11 and resistance values of the load resistor. The current in this electric circuit is practically independent of the resistance of key 4. This allows this to reduce the output impedance of a square pulse shaper, which means that the calibration of the output level can be improved by varying the resistance of the load resistor

Повышение -коэффициента использовани напр жени источника питани ключевой схемы устройства, т.е. источников питани 11 и 12, достигаетс исключением падени напр жени на сопротивлени х основных электронных ключей 4 и 5.An increase in the voltage utilization factor of the power source of the key circuit of the device, i.e. power supplies 11 and 12, with the exception of the voltage drop across the resistances of the main electronic switches 4 and 5.

В качестве Повторителей напр жени 7,8 целесообразно использовать микросхемы операционных усилителей, так как остаточные напр жени транзисторных ключе- обычно не превышают 1В, а динамический дгапазон напр жений микросхем операционных усилителей не менее 2-: в.As voltage followers 7,8 it is advisable to use microchips of operational amplifiers, since the residual voltages of the transistor switches usually do not exceed 1V, and the dynamic voltage range of the microcircuits of the operational amplifiers is at least 2- in.

Claims

Claim

A square pulse generator comprising a master oscillator, a trigger, the counting input of which 15 is connected to the output of the master oscillator, a load resistor and two gain channels, each of which includes a power source and a main electronic key, and the first leads 20 of the power sources through a load resistor are connected to a common bus, and the second conclusions are connected to electronic keys, the inputs of which are connected to the trigger output, characterized in that, in order to improve the accuracy of calibration of the output voltage level at In order to increase the load, a voltage follower at the operational amplifier and an additional electronic switch are inserted into each gain channel, the input of which is connected to the trigger output, while the outputs of the operational amplifiers and their inverting inputs are connected to a common bus, the common outputs of the operational amplifiers are connected to the outputs of the main electronic keys, and non-inverting inputs through additional electronic keys to power sources.