Измеритель электрических сигналов
ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий п транзисторов, базы которых подключены к источнику напряжения смещения, эмиттеры через токозадающие резисторы - к шине питания + Е , а коллекторы через светодиоды - к выводам соединений (п-1) последовательно и согласно включенных диодов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введено (п-1) дополнительных диодов,отражатель тока, пара комплементарных транзисторов , резистор и операционный усилитель, причем к базам транзисторов комплементарной пары подключены выход операционного усилителя, а к змиттерам - инвертирующий вход операционного усилителя, неинвертирунмций вход которого подключен к входной клемме измерителя, эмиттеры транзисторов комплементарной пары через резистор подключены к общей шине измерителя , коллектор первого транзисS тора комплементарной пары подключен (Л к одному концу, а коллектор второго через отражатель тока - к другому концу цепочки из (п-1) основных диодов, параллельно и встречно которым подключены дополнительные диоды, а вход питания отражателя тока подключен к шине питания - Е. «ч sl
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (2 i ) 3709088/24-21 (22) 11.03.84 (46) 07.09.85. Бюл. ¹ 33 (72) В.И.Ковалькав, Э,Б.Колтьнпок и Ю.А.Биньковский (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 746304, кл. G 01 R 13/00, 1978. Авторское свидетельство СССР № 687401, кл. G 01. R 19/00, 1976. (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий п транзисторов, базы которых подключены к источнику напряжения смещения, эмиттеры через токозадающие резисторы — к шине питания + Е„, а коллекторы через светодиоды — к выводам соединений (n«1) последовательно и согласно включенных диодов, отличающийся „„Я0„„1 1 77754 A тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введено (n-1) дополнительных диодов, отражатель тока, пара комплементарных транзисторов, резистор и операционный усилитель, причем к базам транзисторов комплементарной пары подключены выход операционного усилителя, а к эмиттерам — инвертирующии вход операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к входной клемме измерителя, эмиттеры транзисторов комплементарной пары через резистор подключены к общей шине измерителя, коллектор первого транзистора комплементарной пары подключен к одному концу, а коллектор второго через отражатель тока — к другому концу цепочки из (n-1) основных диодов, параллельно и встречно которым подключены дополнительные диоды, а вход питания отражателя тока подключен к шине питания — Е„ . 1177754 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для построения малогабаритных измерительных приборов с оптической шкалой. 5 Цель изобретения — расширение функциональных возможностей sa счет обеспечения возможности измерения сигналов обеих полярностей. На чертежепредставлена блок-схема измерителя. Измеритель электрических сигналов содержит транзисторы 1. 1-1.п, эмитте-. ры которых через токозадающие резис- торы 2. 1-2.п подключены к шине пита- 15 ния (+Е„), а коллекторы через светодиоды 3.1-3.n — к выводам соединений последовательно и согласно включенных диодов 4.1-4.(n-1), параллель но н встречно которым переключены диоды 5.1-5.(n-1), причем катод диода 4. 1 и анод диода 5.1 подключены к коллектору первого транзистора 6 комплементарной пары, вход отражателя 7 тока под ючен к к ектору 25 второго транзистора 8 комплементарной пары, выход — к аноду диода 4.(n-1) и к катоду диода 5.(п-1), а выход питания — к шине питания -E и ° базы транзисторов б и 8 подключены З0 к выходу операционного усилителя 9, неинвертирующий вход которого подключен к входной клемме устройства, а инвертирующий вход - к эмиттерам транзисторов 6 и 8 и через резистор 10 к общей шине устройства, базы транзисторов 1.1-1.п подключены к источнику 11 напряжения смещения, вход питания которого подключен к шине питания +Е . Отражатель 7 тока со-40 п бран на транзисторе 12, база которого подключена к аноду диода 13 и к входу отражателя, коллектор - к выходу отражателя, .а эмиттер через резистор 14 — к входу питания отражателя, 45 к которому через резистор 15 подключен также катод диода 13. Устройство работает следующим образом. При подаче на вход напряжения Qg 50 положительной полярности на выходе усилителя 9 присутствует также положительное напряжение, отпирающее транзистор 6 и запирающее транзистор 8 ° На резисторе 10 устанавливаетсянапря- 55 жение, которое за счет отрицательной обратной связи равно входному напряжению U . Тогда коплекторный ток транзистора 6 I „ =U>В1, протекает через светодиоды 3.1-3.j и уравновешивается коллекторными токами транзисторов 1.1-1.j величины которых I©p=I ои1 ои2 ° ° ° опи Есм НЯ где Ес — напряжение источника 11 смещения; 2 R21 2,2 R2 2 — сопротивление токозадающих резисторов 2 ° 12.п. Диоды 4.1-4.п определяют последовательность подключения опорных гене-. раторов тока I „ на транзисторах 1,11.п, а следовательно, очередность зажигания светодиодов 3, 1-3.п. Действительно, в исходном состоянии при U =0 х коллекторные токи транзисторов равны нулю и транзисторы 1. 1-1.п находятся в насыщенном состоянии. На их коллекторах устанавливаются одинаковые потенциалы (Ед-Е ). Когда на входе измерителя появляется напряжение Нх)0, при котором I>(I«, весь ток протекает через: светодиод 3.1 и транзистор 1.1, вызывая свечение первого светодиода. На коллекторы остальных транзисторов 1.2-1.п ток не протекает, поскольку все они подключены через диоды 4, имеющие напряжение отсечки 0,5-0,8 В. Когда напряжение Uy, возрастает настолько, что ток I начинает превышать значение I, транзистор 1.1 выходит из насыщения, напряжения коллектор — эмиттер у него нарастает. Это приводит к соответствующему снижению потенциала на катоде диода 4. 1 и его отпиранию. Избыточный ток I -I „ протекает через диод 4.1, светодиод 3.2 и транзистор 1.2. Зажигается второй светодиод 3.2. При дальнейшем росте U последовательно зажигаются светодиоды 1.3, 1.4 и т.д. Таким образом, число зажигающихся светодиодов j указывает на величину измеряемого напряжения ° Если напряжение на входе операционного усилителя 9 отрицательной полярности Нх(0, то транзистор б запирается, а отпирается транзистор 8. Напряжение на резисторе 10 изменяет свою полярность и благодаря глубокой отрицательной обратной связи становится равным U Через транзистор 8 1177754 Ел Составитель С.Рыбин Редактор И.Николайчук Техред Ж.Кастелевич Корректор И.Зрдейи Заказ 5548/45 Тираж 748 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППЛ "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 протекает ток — I, обратный по направлению току I, Этот ток инвертируется с помощью отражателя 7 тока и подается на второй вход диодной цепочки 4. 1-4. (n-1), 5. 1-5. (n-1) . 5 Отражатель 7 тока выполнен на транзисторе 12, диоде 13 и резисторах 14 и 15. Протекание тока — Iz вызывает падение напряжения на диоде 13 и резисторе 15, которое с по- 10 мощью транзистора 12 и резистора 14 преобразуется в ток (I <$=(-I ). Это достигается при равенстве сопротивлений резисторов 14 и 15, если падения напряжения на диоде 13 и эмиттерном 15 переходе транзистора 12 одинаковы. Ток I, как и I>, уравновешивает/ ся токами.I 1 генераторов тока на транзисторах l ..1-1.п. Однако порядок подключения транзисторов и зажига- 20 ние светодиодов при этом изменяется на обратный: первым зажигается светодиод З.п, затем светодиод 3.(n-1) и так далее, последним зажигается светодиод 3.1. Число зажигающихся светодиодов по-прежнему пропорционально L Таким образом, устройство указывает не только величину измеряемого напряжения, но и его полярность: если светодиоды начинают зажигаться слева, то напряжение Б положительной полярности, если справа — отрицательной. Яркость свечения последнего светодиода (правого либо левого — в зависимости от полярности измеряемого напряжения) при этом пропорциональна величине неуравновешенного остатка измеряемого тока I„-j Хрц . Это позволяет путем приближенной оценки величины этого остатка, сравнивая яркость последнего горящего светодиода с номинальной яркостью свечения соседнего светодиода, примерно в 2-3 раза повысить точность измерения.
