SU898611A1 - Преобразователь параметров трехэлементных двухполюсных цепей в код - Google Patents

Description

St). ПРЕОБРЛаОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНЫХ ЦЕПЕЙ В КОД

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может быть использовано при построении преобразователей параметров пассивных двухполюсников, например, при измерении параметров полупроводниковых структур, в диэлькометрии или кондуктометрии.

Известен преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников 1.

Недостатком этого преобразовател   вл етс  низкое быстродействие, сложность , обусловленна  необходимостью применени  нескольких контуров уравновешивани  и нуль-индикатора модул ции .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  преобразователь параметров трехэлементных двухполюсных цепей в код, содержащий исследуемый двухполюсник , включенный между выходом формировател  опорного напр жени  и входом усилител  посто нного тока, в цепь отрицательной обратной св зи которого включен опорный элемент, преоб|)азователь мгновенного значени  напр жени  в код, первый ключ, подключенный к выходу усилител  посто нного тока, функциональный преобразователь посто нного напр жени  в код, второй ключ, выход которого соединен со входом функционального преобразовател  посто нного напр жени  в код, управл ющий вход - с выходом узла задержки, дифференциатор , вход которого соединен с выходом усилител  посто нного тока, преобразователь напр жени  в код, вы10 полненный в виде двух элементов сравнени , первые входы которых подключены к выходу источника посто нных опорных напр жений, а выходы через триггер - ко входу преобразо5 вател  временного интервала г .

Недостатком указанного устройства  вл етс  высока  погрешность измерени  емкости, котора  обусловлена тем,что о ее значении суд т по изме20 рению мгновенного значени  выходного напр жени  усилител  посто нного тока в момент подачи скачка посто нного напр жени  на вход измерительной цепи, а измерени  подобного рода

25 всегда сопр жены с большими случайными погрешност ми.

Цель изобретени  - повышение точности .

,Дл  достижени  указанной цели в

30 преобразователь параметров трехэлементных двухполюсных цепей в код, содержащий исследуемый двухполюсник, включенный между выходом формировател  опорного напр жени  и входом усилител  посто нного тока, в цепь отрицательной обратной св зи которого включен опорный элемент, преобразователь мгновенного значени  напр жени  в код, первый ключ, подключенный к выходу усилител  посто нного тока, функциональный преобразователь посто нного напр жени  в код, второй ключ, выход которого соединен со входом функционального преобразовател  посто нного напр жени  в код, управл ющий вход - с выходом узла задержки, дифференциатор, вход которого соединен с выходом усилител  посто нного тока, преобразователь напр жени  в код, выполненный в виде двух элементов сравнени , первые входы которых подключены к выходу источника посто нных опорных напр жений , а выходы через.триггер - ко входу преобразовател  временного интервала в код, введены дополнительный ключ, генератор импульсов, делитель и счетчик импульсов, формирователь тактовых импульсов, элемент делени  кодов, узел усреднени , вычитатель напр жений, причем выход дифференциатора через дополнительный ключ соединен со вторыми входами двух элементов сравнени , первый управл ющий вход дополнительного ключа соединен с выходом узла задержки, а второй управл ющий вход - со входом узла задерл ки и через делитель импульсов с первым выходом счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов и первы входом формировател  опорного напр жени , второй вход которого соединен со вторым выходом счетчика импульсов и со входом формировател  тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выходс управл ющим входом первого ключа, выход которого подключен через узел усреднени  ко входу преобразовател  мгновенного значени  напр жени  в код и к первому входу вычитател  напр жений , второй вход которого соединен с выходом усилител  посто нного тока, а выход соединен со входом второго ключа, выход функционального преобразовател  посто нного напр жери  в код соединен с первым входом элемента делени  кодов, второй вход кото р ого соединен с выходом преобразовател  временного интервала в ., код.

На фиг.1 изобрахсена структурна  схема преобразовател ; на фиг.2 временные диаграммы, по сн ющие работу преобразовател .

Преобразователь содержит формирователь 1 опорного напр жени , исследуемый двухполюсник 2, представл ющи

собой параллельное соединение конденсатора емкостью С и последовател ной цепи, состо и(ей из резистора, имеющего сопротивление R, и конденсатора емкостью C(j, усилитель 3 посто нного тока, опорный элемент 4, величина емкости которого равна С, ключ 5, формирователь 6 тактовых импульсов , счетчик 7 импульсов, генератор 8 импульсов, узел 9 усреднени , вычитатель 10 напр жений, преобразователь 11 мгновенного значени  напр жени  в код, делитель 12 импульсов, дифференциатор 13, ключ 14, узел 15 задержки, элементы сравнени  16 и 17 источник 18 посто нных опорных напр жений , триггер 19, преобразователь 20 временного интервала в код, ключ 21, функциональный преобразователь 22 посто нного напр жени  в код элемент 23 делени  кодов I ; По сигналу Пуск запускаетс  генератор 8 импульсов и начинает работать формирователь 1 опорного напр жени  и формирователь 6 тактовых импульсов .

Формирователь 1 формирует импульсную последовательность, котора  представл ет собой чередование импульсов частоты f,, скважности, равной двум, и частоты fr, .

Применение такого вида воздействи  позвол ет за один цикл преобразовани  измерить параметры Со, R,

и N раз измерить параметр С, где

t - посто нна  времени исследуемой

цепи.

В момент t подачи скачка посто нного напр жени , имеющего изображение U(S) , где и о - значение амплитуды скачка, выходное напр жение усилител  3 посто нного тока в момент t определ етс  значением емкости Cj

Uo ,,

(tj С, .

Это напр жение выдел етс  ключом 5, который открываетс  на врем  действи  импульса от формировател  б тактовых импульсов, работой которог управл ет счетчик 7 импульсов и генератор 8 импульсов. С выхода ключа 5. напр жение Uo( поступает на уз 9 усреднени , где оно запоминаетс . При подаче в момент t следующего скачка посто нного напр жени , на узел 9 усреднени  поступает напр жение и 0 (t 0) . где оно cy 4миpyeтc  с UQ(t), и результат запоминаетс . Так продолжаетс  до момента времени tf, после чего с выхода узла 9 усреднени  снимаетс  напр жение

- ir

bV(t)

N,

Jto L м

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР U 566205, кл. Н 03 К 13/20, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 490266, кл. Н 03 К 13/20, 1975 (прототип).

r t.

2(iH}

Фиг.2