Устройство для контроля выходного сопротивления усилителей с одним входом

 

Изобретение относится к средствам контроля электронных узлов приборов времени и позволяет повысить точность контроля. Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения и ключи 4 и 6. Введение блоков 2, 9, 10, 11 согласования, сравнения, индикации и управления соответствецно, фазометра 3, кварцевого фильтра 7 и конденсатора В уменьшает погрешности , связанные с нелинейной зависимостью выходного сопротивления контролируемого КМОП-инвертора, используемого в качестве активного элемента кварцевого генератора, от амплитуды входного сигнала и с влиянием входного сопротивления измерительного прибора . 1 ил. СЛ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 R 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3663665/24-21 (22) 05 ° 08.83 (46) 15,11.87. Бюл. Ф 42 (71) Научно-исследовательский институт часовой промышленности (72) В.Д. Дворников, В,Г. Калинин и Э.Х, Чичев (53) 621.317.33(088.8) (56) Справочник по интегральным схемам. /Под ред. В.В. Тарабрина, M. Энергия, 1980, с. 556, рис.4.36.

Там же, с. 559-560 °

„„SU„„1352403 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ КОНТРОЛЯ ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ УСИЛИТЕЛЕЙ С ОДНИМ

ВХОДОМ (57) Изобретение относится к средствам контроля электронных узлов приборов времени и позволяет повысить точность контроля. Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения и ключи 4 и 6. Введение блоков

2, 9, 10, 11 согласования, сравнения, индикации и управления соответственно, фазометра 3, кварцевого фильтра

7 и конденсатора 8 уменьшает погрешности, связанные с нелинейной зависимостью выходного сопротивления контролируемого КМОП-инвертора, исполь- с зуемого в качестве активного элемента кварцевого генератора, от амплитуды входного сигнала и с влиянием входного сопротивления измерительного при- С бора. 1 ил.

1352403

Изобретение относится к средствам контроля электронных узлов приборов времени, а именно к средствам контроля выходного сопротивления КМОП-ин5 вертора, используемого в качестве активного элемента кварцевого генератора кварцевых наручных часов, и может быть использовано в часовой промышленности, 10

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет уменьшения погрешностей, связанных с нелинейной зависимостью выходного сопротивления

КМОП-инвертора от амплитуды входного сигнала, а также с влиянием входного сопротивления измерительного прибора.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 оинусоидального напряжения, выход которого соединен соответственно с входом блока 2 согласования, с первым информационным входом фазометра

3, а через последовательно соединенные первый ключ 4, средство 5 для подключения объекта контроля и второй ключ 6 с выходом блока 2 согласова— ния, входом кварцевого фильтра 7 и первым выводом конденсатора 8, вто,рой вывод которого соединен с общей шиной, выход кварцевого фильтра 7 со.единен с вторым информационным входом фазометра 3, выход которого соединен с первыми входами блока 9 срав35 нения, на вторые входы которого подается опорный сигнал, а выход подключен к информационному входу блока

10 индикации, первый выход блока 11 управления подключен к управляющим входам первого 4, второго 6 ключей и блока согласования 2, второй и третий выходы блока 11 управления подключены соответственно к входам управ— ления блока 10 индикации и фазометра 45

3, первый и второй входы блока 11 управления подключены соответственно к шине "Пуск" 12 и к управляющему выходу фазометра 3. Генератор 1, блок согласования 2, фазометр 3 выполнен

50 таким образом, что они не оказывают влияния на режим контролируемого объекта по постоянному току.

Устройство работает следующим образом.

После включения питания на выходах блока 11 управления устанавливаются потенциалы логического нуля. При этом ключи 4 и 6 отключены, а блок 2 согласования подключен к входу кварцевого фильтра 7. Средство 5 для подключения контролируемого объекта контроля в этом случае отключено от цепи питания входных и выходных цепей с устройства. Сигнал с выхода генератора 1 через блок 2 согласования поступает на вход кварцевого фильтра 7.При этом параметры блока 2 согласования выбираются такими, чтобы амплитуда синусоидального напряжения на его выходе соответствовала амплитуде сигнала на выходе ключа 6 в режиме контроля. Данный режим позволяет минимизировать погрешности кварцевого фильтра 7, вызванные его температурной нестабильностью.

Контроль выходного сопротивления объекта контроля (КМОП-инвертора) начинается подачей команды по шине

"Пуск" 12 после установки объекта контроля в средство 5 для его подключения. При этом по переднему фронту команды "Пуск" на первом выходе блока

11 управления устанавливается уровень

"1", вызывающий включение ключей 4 и

6 и отключение выхода блока 2 согласования от входа кварцевого фильтра

7. На вход объекта контроля через средство 5 для его подключения подается синусоидальное напряжение с генератора 1, амплитуда которого соответствует оптимальному значению амплитуды на входе КМОП-инвертора при работе в кварцевом генераторе. Одновременно по сигналу с первого выхода блока 11 управления через средство 5 для подключения подключается к объекту контроля питающее напряжение, Если контролируемый КМОП-инвертор не имеет встроенного резистора обратной связи, то средство 5 для подключения контролируемого объекта должно содержать резистор обратной связи, включенный между его входом и выходом, по величине равный резистору обратной связи, используемому в схеме кварцевого генератора, например

22 МОм,и обеспечивающий положение рабочей точки в активной области передаточной характеристики KMOII-инвертора. Поступающее на вход КМОП-инвертора синусоидальное напряжение усиливается. Выходное напряжение КМОПинвертора .сдвинуто относительно входного напряжения на угол о 1 . 180 агс " еы эт), 1352403 где f — частота синусоидального напряжения на выходе фазометра 3;

R — выходное сопротивление контВых ролируемого КМОП-инвертора;

С вЂ” величина емкости на выходе эт ключа 6 с учетом емкости конденсатора 8 и величин паразитных емкостей.

Форма сигнала на выходе КМОП-инвертора отличается от синусоидаЛьной.

Поэтому с помощью кварцевого фильтра

7 осуществляется выделение первой гармоники. Для того, чтобы кварцевый фильтр 7 не вносил дополнительных фазовых сдвигов, резонансная частота используемого кварцевого резонатора должна быть равна частоте синусоидального напряжения генератора 1. Выходной сигнал с выхода кварцевого фильтра 7 поступает на второй информационный вход фаэометра 3, на первый вход которого поступает синусоидальное напряжение с выхода генератора 1.Измерение сдвига фаз между поступающими на информационные входы фазометра

3 сигналами осуществляется по сигналу, поступающему на его вход управления с третьегс выхода блока 11 управления. При этом данныи сигнал задержан относительно переднего фронта сигнала Пуск на время, равное времени установления стабильных параметров сигнала на выходе кварцевого фильтра 7. Фазометр 3 производит измерение сдвига фаз между входными сигналами. После окончания измерения сдвига фаз на информационных выходах фазометра 3 фиксируется измеренное значение, а на его управляющем выходе формируется сигнал, по переднему фронту которого на первом выходе блока 11 управления устанавливается уровень "0", а на втором выходе — "i", Блок 9 сравнения осуществляет сравнение модуля полученного результата с допустимыми значениями фазовых сдвигов, рассчитанных из соотношений:

Чм = l80 + arctg 21йке„„„„ С„, „,„„ = 180 + arctg 2 н f R»„ Ñ где R и R « — соответственно минимально и максимально допустимые значения выходного сопротивления

КНОП-инвертора.

Если результат измерения находится в зоне допустимых значений, т.е, VM4H g g MOXC то на выходе блока 2 сравнения форми5 руется потенциал "1". Блок 10 индикации при поступлении управляющего сигнала с второго выхода блока 11 управления вырабатывает соответствующий сигнал: "Годен" (в данном случае) в виде загорания соответствующего индикатора или "Брак", Появление на первом выходе блока

11 управления уровня "0" приводит

15 устройство в исходное состояние.

Ф о р мула и з об р е т е ни я

Устройство для контроля выходного

20 сопротивления усилителей с одним входом, содержащее генератор синусоидального напряжения, два ключа, средство для подключения объекта контроля, причем выход генератора синусои25 дального напряжения через последова, тельно соединенные первый ключи средство для подключения объекта контроля соединен с входом второго ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

30 целью повышения точности контроля, в него введены блок согласования,конденсатор, кварцевый фильтр, фазометр, блок сравнения, блок индикации, блок управления, причем выход генератора синусоидального напряжения соединен с первым информационным входом фазометра и через блок согласования — с выходом второго ключа, входом кварцевого фильтра и первым выводом кон4О денсатора, второй вывод которого подключен к общей шине, выход кварцевого фильтра подключен к второму информационному входу фазометра,информационные выходы которого соединены с пер45 выми входами блока сравнения, на вторые и третьи входы которого подаются опорные сигналы, а выход соединен с информационным входом блокаиндикации, первый выход блока управления соединен с входами управления первого и второго ключей и управляющим входом блока согласования, второй выход блока управления соединен с входом управления блока индикации, третий выход

55 блока управления соединен с входом

@ правления фазомйтром, первый и второй входь1 блока управления подключены соответственно к шине "Пуск" и к управляющему выходу фазсуетра.