Смеситель стробоскопического преобразователя

 

1. СМЕСИТЕЛЬ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащий выполненный на транзисторе ключ, управляющий вход которого соединен с первой обкладкой разделительного конденсатора и первым выводом резистора смещения, а выход - с первой обкладкой накопительного конденсатора и первым входом выполненного на транзисторе повторителя напряжения , второй вход которого соединен с первой шиной напряжения питания , а рыкод - с входом усилителя и вторым выводом элемента смещения, первый вывод которого соединен с вторым выводом резистора смещения и первым выводом элемента нагрузки, вторым выводом Соединенного с второй шиной напряжения питания, причем вторая обкладка разделительного конденсатора соедине 1а с шиной стробимпульсов, вторая обкладка накопительного конденсатора - с общей шиной, а выход усилителя - с шиной выходного сигнала смесителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования в широком динамическом диапазоне входных сигналов, он снабжен блоком алгебраического суммирования мгновенных значений, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, второй вход - с шиной Q 9 выходного сигнала смесителя, а выход - с сигнальным входом ключа. (Л 2, Смеситель по п. 1, о т л и чающийся тем, что блок алгебраического суммирования мгновенных значений включает элемент индуктивности , три резЛстора и конденсатор , первая обкладка которого соединена с общей шиной, авторая обкладка - с вторым входом блока и вторым выводом третьего резистора , первый вывод которого соединен 35 ND с -вторым выводом второго резистора, выходом блока и вторым быводом пер00 вого резистора, первьм выводом соединенного с первым выводом элемента индуктивности и первым входом блока, причем второй вывод элемента индуктивности и первый вывод второго резистора соединены с общей шиной.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (АР G o1 R 13/22

1

ОПИСЛНИК ИЗОБРКткния "..

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3548676/24-21 (22) 04,02.83 (46) 30.10.84. Бюл.№ 40 (72) В,В.Волохин, Н.В.Нагаец, Е.Н,Грехова,И.Е.11озговой.и Г.А.Никифорова (71) Киевский ордена Ленина политех нический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (53) 681.142.9(088,8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

¹ 892313, кл. G 01 1 13/22, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР № 903777, кл. G 01 К 13/22, 1980 (прототип), (54) (57) 1. СМЕСИТЕЛЬ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащий выполненный на транзисторе ключ, управляющий вход которого соединен с первой обкладкой разделительного конденсатора и первым выводом резистора смещения, а выход — с первой обкладкой накопительного конденсатора и первым входом выполненного на транзисторе повторителя напряжения, второй вход которого соединен с первой шиной напряжения питания, а выход — с входом усилителя и вторым выводом элемента смещения, первый вывод которого соединен с вторым выводом резистора смещения и первым выводом элемента нагрузки, вторым выводом соединенного с второй шиной напряжения питания, причем вторая обкладка разделительного конденсатора соединена с шиной стробимпульсов, вторая обкладка накопительного конденсатора - с общей шиной, а выход усилителя — с шиной выходного сигнала смесителя, отличающийся тем, что, с .целью повышения точности преобразования в широком динамическом диапазоне входных сигналов, он снабжен блоком алгебраического суммирования мгновенных значений, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, второй вход — с шиной выходного сигнала смесителя, а выход - с сигнальным входом ключа.

2. Смеситель по п,1, о т л и— ч а ю шийся тем, что блок алгебраического суммирования мгновенных значений включает элемент индуктивности, три резйстора и КоН ценсатор, первая обкладка которого

\ оединена с общей шиной, а вторая обкладка — с вторым входом блока и вторым выводом третьего резистора, первый вывод которого соединен с .вторым выводом второго резистора, выходом блока и вторым выводом первого резистора, первым выводом соединенного с первым выводом элемента индуктивности и первым входом блока, причем второй вывод элемента индуктивности и первый вывод второго резистора соединены с общей шиной.

I 121623

Изобретение относится с электра-" иэмерительной технике и может быть использовано в широкополасйых стробоскопических осциллографах и изме-. рителях мгновенных значений электрических сигналов.

Известен смеситель стробоскопического преобразователя, содержащий смесительные диоды, образующие четырехдиодный мост, накопительный 10 конденсатор, диоды Ганна, два резистора и два конденсатора (1), Недостатком этого устройства является наличие погрешности преобра° зования из-за неидентичности и нелинейности характеристик смесительных диодов, а также иэ-за нестабильности длительности стробимпульсов.

Наиболее близким к предлагаемому 20 изобретению по технической сущности является смеситель стробоскопи" ческого преобразователя, содержащий выполненный на транзисторе ключ, управляющий вход которого соединен 25 с первой обкладкой разделительного конденсатора и первым выводом резистора смещения, а выход — с первой обкладкой накопительного конденсатора и первым входом выполненного на транзисторе повторителя напряжения, второй вход которого соединен с первой шиной напряжения питания, а выход — с входом усилителя и вторым выводом элемента смещения, первый вывод которого соедииен с вторым выводом резистора смещения и первым выводом элемента нагрузки, вторым выводом соединенного с второй шиной напряжения пи40 тания, причем вторая обкладка раз" делительного конденсатора соединена с шиной стробимпульсов, вторая обкладка накопительного конденсатора " с общей шиной, выход усилителя — с

45 шиной выходного сигнала смесителя и через цепь обратной связи и резистор обратной связи с входом повторителя напряжения, а сигнальный вход ключа - с шиной исследуемого сигнала (2).

Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования » обусловленная нелинейHocTblo характеристик и температур1 ной нестабильностью параметров транзисторов. Кроме того, устройство имеет узкий динамический диапазон входных сигналов.

Цель изобретения — повышение точности преобразования в широком динамическом диапазоне входных сигналов.

Эта цель достигается тем, что смеситель . стробоскопического преобразователя, содержащий выполненный на транзисторе ключ, управляющий вход которого соединен с первой обкладкой разделительного конденсатора и первым выводом резистора смещения, а выход — с первой обкладкой накопительного конденсатора и первым входом выполненного на транзисторе повторителя напряжения, второй вход которого соединен с первой шиной напряжения питания, а выход — с входом усилителя и вторым выводом элемента смещения, первый вывод которого соединен с вторым выводом резистора смещения и первым выводом элемента нагрузки, вторым выводом соединенного с второй шиной напряжения питания, причем вторая обкладка разделительного конденсатора соединена с шиной стробимпульсов, вторая обкладка накопительного конденсатора — с общей шиной, а выход усилителя — с шиной выходного сигнала смесителя снабжен блоком алгебраического суммирования мгновенных значений, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, второй вход— с шиной выходного сигнала смесителя, а выход — с сигнальным входом ключа.

Кроме того, блок алгебраического суммирования мгновенных значений включает элемент индуктивности, три резистора и конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной, а вторая обкладка— с вторым входом блока и вторым выводом третьего резистора, первый вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора, выходом блока и вторым выводом первого резистора, первым выводом соединенного с первым выводом элемента индуктивности и первым входом блока, причем второй вывод элемента индуктивности и первый вывод второго резистора соединены с общей шиной.

На фиг.l представлена структурная схема устройства, на фиг.2 схема блока алгебраического суммиро-!

1623

1О

25 з l lg вания мгновенных значений, на фиг.З -1 временные диаграммы устройства, огибающая напряжения промежуточной частоты П@р и высокочастотное входное напряжениеП „, стробимпульсы, напряжение обратной связи, сумма напряжений обратной связи и входного высокочастотного напряжения, разностное напряжение промежуточной частоты на выходе ключа).

Устройство состоит из блока 1 алгебраического суммирования мгновенных значений, ключа 2, выполненного на транзисторе, разделительного конденсатора 3, резистора 4 смещения, элемента 5 смещения, элемента

6 нагрузки, накопительного конденсатора 7, повторителя 8 напряжения и усилителя 9.

Блок I алгебраического суммиро- 2О вания мгновенных значений состоит иэ элемента 10 индуктивности, первого, второго и третьего резисторов

11 — 13 и конденсатора 14.

Управляющий вход ключа 2, выполненного на транзисторе, соединен с первой обкладкой разделительного кон денсатора 3 и первым выводом резистора 4 смещения, а выход — с первой обкладкой накопительного конденсатора 7 и первым входом выполненного на транзисторе повторителя 8 напряжения, второй вход которого соединен с первой шиной напряжения. питания, а выход — с входом усили- 35 теля 9 и вторым выводом элемента S смещения, первый вывод которого соединен с вторым выводом резистора 4 смещения и первым выводом элемента 6 нагрузки, вторым выводом 4О соединенного с второй шиной напряжения питания, причем вторая обкладка разделительного конденсатора 3 соединена с шиной стробимпульсов, вторая обкладка накопительного кон- 45 денсатора 7 — с общей шиной, а выход усилителя 9 — с шиной выходного сигнала смесителя . Первый вход блока 1 алгебраического суммирования мгновенных значений соединен с ши- 50 ной исследуемого сигнала, второй вход " с шиной выходного сигнала

;смесителя, а выход — с сигнальнымвходом ключа 2. Первая обкладка конденсатора блока 1 соединена с об- 55 щей шиной, а вторая обкладка — с вторым входом блока 1 и вторым выводом третьего резистора 13 первый вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора 12, выходом блока

1 и вторым выводом первого резистора 11, первым выводом соединенного с первым выводом элемента 10 индуктивности и первым входом блока 1, причем второй вывод элемента 10 индуктивности и первый вывод второго резистора 12 соединены с общей шиной.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотное входное напряжение U>> (фиг.30) подается через блок l алгебраического суммирования мгновенных значений напряжения на сигнальный вход ключа 2, на управляющий вход которого подаются стробимпульсы (фиг,3о) через разделительный конденсатор 3. Накопительный конденсатор 7 заряжается до напряжения, равного мгновенному значению входного напряжения в моменты времени действия стробимпульсов °

Преобразованное низкочастотное напряжение, вьщеленное на накопительном конденсаторе 7, прикладывается к управляющему входу повторителя 8 напряжения. Выходное напряжение повторителя 8 усиливается усилителем 9 и подается на второй вход блока 1 алгебраического суммирования мгновенных значений.

В блоке 1 алгебраического суммиро вания часть усиленного и проинвертированного низкочастотного напряжения, снимаемого с выхода усилителя 9 (фиг.3ь) складывается с входным высокочастотным напряжением.

Значение высокочастотного напряжения, выделяемого в точке объединения выводов резисторов ll - 13 (фиг.2), определяется делителем, состоящим из резистора !1 и параллельно соединенных резисторов 12 и 13, так как сопротивление конденсатора 14 на высоких частотах близко к нулю. Низкочастотное папряжение, выделяемое в этой точке, определяется делителем, состоящим иэ резистора 13 и параллельно соединенных резисторов .11 и 12, так как сопротивление элемента 10 индуктивности на низкой частоте стремится к нулю. Вследствие этого в этой точке обеспечивается алгебраическое суммирование мгновенных значений двух напряжений разных частот. Вы1121623 ходкое нацряжение блока алгебраического суммирования (фиг.3g)стробируется ключом 2. После стробирования суммарного напряжения на управляющий вход повторителя 8 напряжения подается разностное напряжение некомпенсации (фиг.3 ), В дальнейшем процесс в замкну" той системе с глубокой отрицательной обратной связью устанавливается таким образом, что при достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 9 напряжение некомпенсации стремится к нулю независимо от амп- . литуды входног о высокочастотного сигнала. При этом открытый в моменты времени стробирования ключ 2 пропускает ток некомпенсации, стремящийся к нулю при к р оо, где К вЂ” коэффициент передачи усилителя 9", P — коэффициент передачи элемен5 тов обратной связи.

Вследствие этого исключается погрешность из-за нелинейности переходной характеристики ключа. Погрешности из-эа температурной нестабильнос" ти блоков, охваченных глубокой отрицательной обратной связью, уменьшаются в (! + К P) раз. В устройстве обеспечивается 50-омное сопротивление в широком диапазоне преобразуемых частот.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность преобразования в широком динамическом диапазоне входных сигналов.

1121623

1121623

Составитель В.Лившиц

E,Ñèðîõìàí

Редактор К.Волощук Техред С.Легеза Корректор . ирохман

Заказ 7975/35 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и огкрытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю \

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4