SU953575A1 - Широкополосный смеситель стробоскопического преобразовател электрических сигналов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в стробоскопических осциллографах и измерител х мгновенных значений электрических сигналов .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  широкополосный смеситель стробоскопического преобразовател  электрических сигь:алов, содержащий входной ключевой блок, первый управл ющий вход которого соединен с первым выходом генератора стробимпульсов, второй управл ющий вход - с первым выходом источника напр жений смещени , а выход - с первой обкладкой накопительного конденсатораи первым выводом буферного резистора, второй вывод которого подк/вочен к шине выходного сигнала, причем втора  обкладка накопительного конденсатора св зана с общей шиной, а разр дный резистор, включенный между шиной выходного сигнала и вторым выходом источника напр жений смещени  С 3Недостатком этого устройства при выполнении его в полупроводниковой интегральной схемы  вл етс  низка  чувствительность, обусловленна  паразитной емкостью высокоомного разр дного резистора и значительным вкладом теплового шума этого резистора в выходной шум устройства.

Цель изобретени  - повышение чувствительности .

Эта цель достигаетс  тем, что широкополосный смеситель стробоскопичес ,5 кого преобразовател  электрических сигналов, содержащий входной ключевой блок, первый управл ющий вход которого соединен с первым выходом генератора стробимпульсов, второй управл ющий вход - с первым выходом источника напр жений смещени , а выход с первой обкладкой накопительного конденсатора и первым выводом буферного резистора, второй вывод которсго подключен к шине выходного сигнала , причем втора  обкладка накопительного конденсатора св зана с общей шиной, снабжен генератором пр моуголь ных импульсов и разр дным ключевым блоком, вход которого соединен с шиной выходного сигнала,, первый и второй выходы - с вторым и третьим выходами источника напр жений смещени , а первый и второй управл ющие входы g вы; одами отрицательной и положитель ной пол рности генератора пр моугольных импульсов, вход запуска которого св зан с вторым выходом генератора стробимпульсов. Разр дный к-лючевой бЛок содержит два резистора, два конденсатора и два диода, причем отрицательный выход первого диода подключен к шине выходного сигнала и положительному выводу второго диода, а положительный вывод через первый резистор - к второму выходу источника напр жений сме щени  и через первый конденсатор к выходу отрицательной пол рности ге нератора пр моугольных импульсов отрицательный вывод второго диода св зан через второй резистор с трет им выходом источника напр жений смещени  и через второй конденсатор с выходом положительной пол рности генератора пр моугольных импульсов. Разр дный ключевой блок содержит полевой транзистор, резистор смещени и разделительный конденсатор, причем сток транзистора соединен с шиной выходного сигнала, и.сток - с вторым выходом источника, напр жений смещени , а затвор через резистор смещени  - с третьим выходом источника на пр жений смещени  и через разделительный конденсатор - с выходом отрицательной пол рности генератора пр моугольных импульсов. На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема предлагаемог устройства; на фиг. 2 и 3 варианты структурных схем устройства. Устройство (фиг. 1) состоит из входного ключевого блока 1 , генерато ра 2 стробимпульсов, источника 3 напр жений смещени , накопительного конденсатора , буферного резистора 5, генератора 6 пр моугольных импуль сов и разр дного ключевого блока 7. В устройстве (фиг. 2) разр дный ключевой блок 7 состоит из первого ,и второго диодов 8 и 9, первого резистора 10, первого конденсатора 11, второго резистора 12 и второго конденсатора 13. В устройстве (фиг. 3) разр дный ключевой блок 7 состоит из полевого транзистора И, резистора 15 смещени  и разделительного конденсатора 16. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии входной ключевой блок 1 закрыт смещени ми, подаваемыми с источника 3 напр жений смещени . Под действием напр жений смещени , подаваемых на выходы, разр дный ключевой блок 8 находитс  в открытом состо нии и имеет высокую проводимость по посто нному току между входом и выходами. Проводимость по посто нному току между входом и управл ющими входами схемы отсутст-, Исследуемый сигнал подаетс  на вход входного ключевого блока 1. В момент стробировани  стробимпульсы, поступающие с генератора 2 стробимпульсов , открывают входной ключевой блок 1, а управл ющие импульсы, поступающие с генератора 6 пр моугольных импульсов на управл ющие входы разр дного ключевого блока 7, закрывают его. В закрытом состо нии разр дный ключевой блок 7 имеет низкую проводимость по посто нному току между входом и выходами. Через открытый входной ключевой блок 1 исследуемый сигнал зар жает накопительный конденсатор i. После окончани  действи  стробимпульсов накопительный конденсатор перезар жаетс  током утечки разр дного ключевого блока 7. В момент окончани  управл ющих импульсов разр дный ключевой блок 7 открываетс  и накопительный конденсатор разр жаетс . Буферный резистор 5 раздел ет в течении времени стробировани  Т. цепь зар да накопительного конденсатора 4 от цепи разр да . Дл  нормальной работы устройства необходимо, чтобы в момент поступлени  на входной ключевой блок 1 стробимпульсов разр дный ключевой блок 7 был закрыт. Необходимо также выполнение следующих соотношений , где Т., - длительность стробимпульса по уровню отпирани  входного ключевого блока 1;

Rg - сопротивление буферного резистора;

С - емкость накопительного конденсатора;

Т - длительность управл ющих импульсов , поступающих с генератора 6 пр моугольных импульсов;

р - посто нна  времени перезар да накопительного конденсатора k при закрытом ключевом блоке 1 и закрытом разр дном ключевом блоке 7. В варианте устройства (фиг. 2) разр дный ключевой блок работает еледующим образом.

В исходном состо нии диоды 8 и 9 открыты напр жени ми, поступающими через резисторы 10 и 12 с источника 3 напр жений смещени . Под действием разнопол рных управл ющих импульсов, поступающих через конденсаторы 11 и 13 с генератора 6 пр моугольных импульсов , диоды 8 и 9 закрываютс . После, окончани  импульса диоды В и 9 открываютс . Резисторы 10 и 12 необходимы дл  того, чтобы источник 3 напр жений смещени  не шунтировал цепь подачи управл ющих импульсов.

В варианте устройства (фиг. 3) разр дный ключевой блок работает следующим образом.

В исходном состо нии транзистор 1 открыт напр жени ми, поступающими с источника 3 напр жений смещени  на сток и через резистор 15 смещени  на затвор. Под действием отрицательного управл ющего импульса, поступающего на затвор через разделительный конденсатор 16 с генератора 7 пр моугольных импульсов, транзистор Т закрываетс . После окончани  импульса транзистор 1 открываетс .

Устройство позвол ет повысить коэффициент передачи вследствие малой величины входной емкости разр дного ключевого блока при выполнении смесител  в виде интегральной полупроводниковой схемы. I

Чувствительность устройства повышена также из-за того, что разр дный ключевой блок, наход сь большую часть времени в открытом состо нии, шунтирует шумы закрытого входного ключевого блока, Устройство позвол ет регулировать врем  хранени  информации о входном сигнале длительностью управл ющих импульсов, что снижает

требовани  к быстродействию блоков, подключаемых к выходу смесител .

Claims (3)

1.Широкополосный смеситель стробскопического преобразовател  электрических сигналов, содержащий входной ключевой блок, первый управл ющий вход которого соединен с первым выходом генератора стробимпульсов, второй управл ющий вход - с первым выходом источника напр жений смещени , а выход - с первой обкладкой накопительного конденсатора и первым выводом буферного резистора, второй вывод которого подключен к шине выходного сигнала, причем втора  обкладка накопительного конденсатора св зана с общей шиной, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности, он снабжен генератором пр моугольных импульсов и разр дным ключевым блоком,

вход которого соединен с шиной выходного сигнала, первый и второй выходы - с вторым и третьим выходами источника напр жений смещени , а первый и второй управл ющие входы с выходами отрицательной и положителной пол рности генератора пр моугольных импульсов, вход запуска которого св зан с вторым выходом генератор стробимпульсов.

2.Смеситель по п. 1, о т л и чающийс  тем, что разр дный ключевой блок содержит два резистора два конденсатора, и два диода, причем отрицательный вывод первого диода подключен к шине выходного сигнала и положительному выводу второго диода, а положительный вывод через первый резистор - к второму выходу источника напр жений смещени  и через первый конденсатор - к выходу отрицательной пол рности генератора пр моугольных импульсов, отрицательный вывод второго диода св зан через

второй резистор с третьим выходом источника напр жений смещени  и через второй конденсатор - с выходом положительной пол рности генератора пр моугольных импульсов.

3.Смеситель по п. 1, о т л и чающийс  тем, что разр дный ключевой блок содержит полевой транзистор , резистор смещени  и разделительный конденсатор, примем сток транзистора соединен с шиной выходного сигнала, исток - с вторым выходом источника напр жений смещени , а затвор через резистор смещени  .с третьим выходом источника напр жений смещени  и через разделительный 9 58 конденсатор - с выходом отрицательной пол рности генератора пр моугольных импульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Техническое описание осциллографа С7-Т2, СССР, 1978 (прототип).

О-

Г

/

Jif

44Фиг .1

11 f

l

V5

4

б

tz

/J

h

Ф14г.1

Фиг.З