SU789805A1

SU789805A1 - Pulse amplitude meter

Info

Publication number: SU789805A1
Application number: SU782664136A
Authority: SU
Inventors: Юрий Михайлович Сапига; Иван Макарович Онищенко
Original assignee: Предприятие П/Я В-8117
Priority date: 1978-09-18
Filing date: 1978-09-18
Publication date: 1980-12-23

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в устройствах дл измерени амплитуды импульсных напр жений методом автомати ческой компенсации ампттитуды посто нным напр жением. Известно устройство дл измерени амплитуды и гпульсов, содержащее резистивный делитель напр жени и два канала преобразовани , соединенные с дифференциальным усилителем посто нного тока. Каждый из каналов имеет последовательно соединенные диодно-конденсаторный накопитель и усилитель, охваченные обрат ной св зью по переменной составл ющей, и делитель напр жени дл подачи смещени на диод накопител4. Недостатком данного устройства вл етс его низка надежность, обусловленна аппаратурной избыточностью преобразовател , а также введением в каждый канал регулируемого смещени диодов отсутстви в каналах обратной св зи по посто нному току, что делает невозможной работу диодсж в начальной части вопьт амперной характеристики, гарантирующей высокую точность измерени без подстройки. Наиболее близкое предлагаемому уст ройство содержит резистивный делитель напр жени , два канала преобразовани , соединенные с дифференциальным усилителем посто нного тока, при этом каждый из каналов преобразовани содержит диод, конденсатор, импульсный усилитель, накопитель и цепь обратной св зи, включенную с выхода накопител на выход диода с З Недостатком данного устройства вл етс сравнительно низка надежность его функционировани , обусловленна аппаратурной избыточностью. Иель изобретени - повышение надежности известного устройства за счет сокращени аппаратурных затрат. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени амплитуды импульсов путем авток6к пенсации, содер37HC:fжащее диод, сЬединенный со в кодом устройства , и последовательно соединоиный с ним конденсатор, а также разистивный делитель напр жени , дифференциальный усилитель посто нного тока, накопитель , и цепь обратной св зи, соединенную одним выводом с выходом накопител , вл ющимс выходом устройства, дифферен .циальный усилитель посто нного тока и накопитель .соединены последовательно, а ю второй цепи обратной св зи соединен Синвертирующим входом дифференциального усилител посто нного тока и средним выводом резистивного делител напр жени , подключенного к диоду и пер- 15 вой обкладке конденсатора, втора обкладка которого соединена с неинвертирующим входом дифференциального усилител посто нного тока.The invention relates to a measurement technique and can be used in devices for measuring the amplitude of a pulse voltage by the method of automatic compensation of the amplitude by a constant voltage. A device for measuring amplitude and pulses is known, comprising a resistive voltage divider and two conversion channels connected to a differential DC amplifier. Each of the channels has a series-connected diode-capacitor drive and an amplifier covered by feedback on a variable component, and a voltage divider for applying a bias to the drive diode 4. The disadvantage of this device is its low reliability due to instrumental redundancy of the converter, as well as the introduction into each channel of a controlled bias of the diodes there is no direct current feedback channels, which makes it impossible for the diodes to work in the initial part of the current-voltage characteristic, ensuring high accuracy of measurement without adjustment. The closest proposed device contains a resistive voltage divider, two conversion channels connected to a differential DC amplifier, each of the conversion channels comprising a diode, a capacitor, a pulse amplifier, a drive and a feedback circuit connected from the drive output to the output diode with G The disadvantage of this device is the relatively low reliability of its operation, due to hardware redundancy. The invention is an increase in the reliability of the known device by reducing hardware costs. This goal is achieved by the fact that in a device for measuring the amplitude of pulses by means of automatic sensing, containing 37HC: a direct diode connected to the device code, and a capacitor connected in series with it, as well as a isolation voltage divider, differential DC amplifier, drive, and a feedback circuit connected by a single output to a storage output, which is the output of the device, a differential dc power amplifier and a storage device connected in series, and a second feedback connection connected A synchronized input of a differential dc amplifier and an average output of a resistive voltage divider connected to the diode and the first capacitor plate, the second lining of which is connected to the non-inverting input of a differential dc amplifier.

На чертеже представлена блок-схема 20 предлагаемого устройства дл измерени . амплитуды импульсов.The drawing shows a block diagram 20 of the proposed device for measurement. pulse amplitudes.

Устройство содержит диод 1, конденсатор 2, дифференциальный усилитель 3 посто нного тока, накопитель 4, цепь 5 сбрат з ной св зи и резистивный делитель 6 напр жени .The device comprises a diode 1, a capacitor 2, a differential amplifier 3 of direct current, a drive 4, a circuit 5 with a loose coupling, and a resistive voltage divider 6.

Диод 1 соединен со входом устройства и через конденсатор 2-е неинвертирую- зо щим входом дифференциального усилител 3, выход которого через накопитепь 4 соединен с выходсы устройства и с одним выводом цепи 5 обратной св зи, второй вьюодкоторой соединен со средним вьто- jj дом резистивного делител 6 напр жени , подключенного к диоду 1 и конденсатору 2, а инвертирующий вход дифференциального усилител 3 посто йного тока подключен ко второму выводу цепи 5 обратной о св зи и среднему вьюоду резистивного депитеп б напр жени .Diode 1 is connected to the input of the device and through a capacitor the 2nd non-inverting input of the differential amplifier 3, the output of which through accumulator 4 is connected to the outputs of the device and to one output of the feedback circuit 5, the second viewer of which is connected to the middle jj of the resistive a voltage divider 6 connected to diode 1 and a capacitor 2; and the inverting input of a differential amplifier 3 of direct current is connected to the second output of the feedback circuit 5 and the middle cable of the resistive depressor voltage.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Импульсный сигнал, прошедший диод 1, разветвл етс делителем 6 на два канала и поступает на два входа дифференииапьного усилител 3 посто нного тока, где вычитаетс , усиливаетс , объедин етс в . Один канал и преобразуетс накопителем 4 в квазипосто нное напр жение-) используемое дл автокомпенсации.The pulse signal passed through diode 1 divides divider 6 into two channels and is fed to two inputs of a differential DC amplifier 3, where it is subtracted, amplified, combined into. One channel is converted by drive 4 into a quasi-constant voltage -) used for autocompensation.

При подаче на вход устройства дл измерени a fплитyды импульсов импульсной последовательности положительной пол рности в начальный момент времени напр жение на выходе накопител равно нулю, а на входах Д1 ференииального УСИo4When a device for measuring a п pulse pulses of a pulse sequence of positive polarity is applied to the input at the initial time, the voltage at the output of the storage device is zero, and at the inputs D1 of the ferenial ASI4

питеп посто нного тока возникает разнос1ъ 1л-(пупьсного напр жени A(Jn, равна ,.direct current voltage separation 1l 1- (umbilical voltage A (Jn, is equal to,.

п--и,,,n - and ,,,

где Uyi - импульсное напр жение на неинвертирующем входе дифференциального усилител посто нного тока 3;where Uyi is the pulse voltage at the non-inverting input of the differential DC amplifier 3;

У--П коэффициент делени резистивного делител 6 напр жени . Под действием усипенной дифференциальным усилителем 3 посто нного тока разности импульсного напр жени накопитель 4 формирует посто нное положительное напр жение, которое по цепи 5 обратной св зи воздействует одновременно на диод 1 и на инвертирующий вход дифференциального усилител 3 посто нного тока. Первое воздействие приводит к уменьшению амплитуды импульсов U, с выхода диода 1 и к уменьшению разности импульсного напр жени СкУц . Второе воздействие увеличивает пороговый уровень дифференциального усилител посто нного тока 3. Указанные воздействи продолжаютс до тех пор, пока выходное напр ж&ние накопител 4 не будет больше амплитуды импульсов на выходе диода 1, после запирани которого выходное напр жение накопител уменьшаетс до момента открывани диода 1, после чего процесс повтор етс и в дальнейшем устанавливаетс динамическое равновесие. На выходе устройства формируетс квазипосто нное напр жение , величина которого равна ампли .туде входных импульсов с достаточно вы-, сокой точностью, достигаемой за счет того , что рабоча точка диода 1 поддерживаетс , в начальной части его вольт амперной характеристики, а также за счет высокой чувствительности и малой асиммет рии плеч дифференциального усилител 3 посто нного тока. Кроме того, прохождение импульсного сигнала через паразитную емкость и обратное сопротивление диода 1 не приводит к дополнительной погрешности измерений ввиду того, что паразит ный сигнал воздействует на оба входа дифференциального усилител 3 посто нного тока, т. е. представл ет собой синфазный сигнал, подавл емый усилителем.Y - P is the division factor of the resistive divider voltage 6. Under the action of a DC differential voltage amplifier 3, the pulse voltage difference 4 generates a constant positive voltage, which along the feedback circuit 5 simultaneously acts on diode 1 and the inverting input of the DC differential amplifier 3. The first effect leads to a decrease in the amplitude of the pulses U, from the output of diode 1, and to a decrease in the difference in the pulsed voltage of the scuts. The second effect increases the threshold level of the differential amplifier DC 3. These effects continue until the output voltage & of accumulator 4 is no greater than the amplitude of the pulses at the output of diode 1, after shutting off which the output voltage of accumulator decreases until the moment when diode 1 is opened whereupon the process is repeated and dynamic equilibrium is subsequently established. At the output of the device, a quasi-constant voltage is formed, the value of which is equal to the amplitude of the input pulses with a sufficiently high, high accuracy achieved due to the fact that the operating point of diode 1 is maintained, in the initial part of its current-voltage characteristic, and also due to high sensitivity and small asymmetry of the shoulders of the differential amplifier 3 DC. In addition, the passage of a pulsed signal through the parasitic capacitance and the reverse resistance of diode 1 does not lead to additional measurement errors due to the fact that the parasitic signal affects both inputs of the differential amplifier 3 of direct current, i.e. it is a common-mode signal suppressed an amplifier.

По сравнению с известным предлагаемое устройство ,не содержит два импульсных усилител , накопитель , диодно-конденсаторный дискриминатор и цепь обратной св зи, что позвол ет получить за счет сокращени аппаратурных затрат вдвое меньшую интенсивность отказов.Compared to the known device, the device does not contain two pulse amplifiers, a drive, a diode-capacitor discriminator and a feedback circuit, which allows to obtain by half the reduction in hardware costs a smaller failure rate.

Claims

1.Pagrachev 3. V. Analog measuring transducers of single signals. M., Energie, 1974, p. 116,

rice 4-8.

2. Гр знов М. И. and others. The intention of impulse voltages. M., Sov. .radio, 1969, p. 87 ,. rice 3 - 16.

/

-W

Output