Широкополосный смеситель стробоскопического преобразователя электрических сигналов
Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Широкополосный смеситель (ШПС) стробоскопического преобразователя электрических сигналов содержит входной ключевой блок 1, генератор 2 строб-импульсов, источник 3 напряжения смещения, накопительный конденсатор 4, буферный резистор 5, генератор 6 прямоугольных импульсов, разрядный ключевой блок 7, диоды 8, 9, .формирователь 10 импульсов, ключ 11, резисторы 12-17, 19-22, источник 18 постоянного напряжения, ШПС стабилен в работе, 1 ил. С Ф (Л 00 о СП со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4099478/24-21 (22) 04.08.86 (46) 30.01.88. Бюл. В 4 (72) И.И.Узнис (53) 621.376.5(088.8) (56) Козлов А.Т., Старосельский В.И., Суэтинов В.И., Тимошенков В.Г. Исследование интегральной микросхемы Стробоскопического смесителя. — Микроэлектроника, 1983, т. 12, Ф 3, с. 275277.
Авторское свидетельство СССР
У 953575, кл. С 01 R 13/34, 1981.
ÄÄSUÄÄ 1370573 А1
3 напряжения смещения, накопительный конденсатор 4, буферный резистор 5, генератор 6 прямоугольных импульсов, разрядный ключевой блок 7, диоды 8, 9, формирователь 10 импульсов, ключ
11, резисторы 12-17, 19-22, источник
18 постоянного напряжения. ШПС ста- д
1370573
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в стробоскопических осциллографах и измерителях мгновенных значений высокочастотных электрических сигналов.
Целью изобретения является повышение стабильности работы широкополосного смесителя стробоскопического преобразователя электрических сигналов.
На чертеже приведена структурная схема широкополосного смесителя стробоскопического преобразователя электрических сигналов.
Устройство содержит входной ключевой блок 1, генератор 2 строб-импульсов, источник 3 напряжения смещения, накопительный конденсатор 4, буферный резистор 5, генератор 6 прямоугольных импульсов, разрядный ключевой блок 7, первый диод 8, второй диод 9, формирователь 10 импульсов, ключ 11, первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15, пятый 16 и шестой 17 резисторы, источник 18 постоянного напряжения, седьмой 19 и восьмой 20, девятый 21 и десятый 22 резисторы.
Управляющий вход входного ключевого блока 1 соединен с первым выходом генератора 2 строб-импульсов. Входной блок имеет два (или две группы) идентичных переключающих элемента, которые через первый и второй входы смещения соединены с источником 3 напряжения смещения. Выход блока 1 соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора 4 и первым выводом буферного резистора 5, второй вывод которого соединен с шиной выходного сигнала (выход смесителя).
Вторая обкладка конденсатора 4 соединена с общей шиной. Разрядный ключевой блок 7 состоит иэ первого и второго диодов 8 и 9. Отрицательный вывод диода 8 соединен с шиной выходного сигнала и с положительным выводом диода 9. Второй выход генератора
2 строб †импульс через формирователь
10 импульсов соединен с входом ключа
11 генератора 6 прямоугольных импульсов. Кроме ключа 11, генератор 6 содержит две параллельно соединенные цепочки: первая состоит из последовательно соединенных первого 12, второго 13 и третьего 14 резисторов, а вторая — иэ последовательно соединенных четвертого 15, пятого 16 и шестого 17 резисторов. Точка соединения резисторов 15 и 16 соединена с первым выходом ключа 11, а точка соединения
5 резисторов 13 и 14 — с вторым выходом ключа 11. Точка соединения резисторов 16 и 17 соединена с положительным выводом диода 8 в разрядном ключевом блоке 7, а точка соединения резисторов 12 и 13 соединена с отрицательным выводом диода 9 в разрядном ключевом блоке 7.
Источник 3 напряжений смещения содержит источник 18 постоянного напря1r жения, нагруженный на цепь из последовательно соединенных седьмого 19, восьмого 20, девятого 21 и десятого
22 резисторов. Точка соединения резисторов 20 и 21 подключена к общей шине. Точки соединения резисторов 19 и 20 и резисторов 21 и 22 соединены с управляющими входами входного ключевого блока 1. Кроме того, отрицательный полюс источника 18 постоян26 ного напряжения соединен с точкой соединения резисторов 14 и 17 в генераторе 6 прямоугольных импульсов, а положительный полюс источника 18 постоянного напряжения соединен с точкой
3р соединения резисторов 12 и 15 в генераторе 6 прямоугольных импульсов.
Широкополосный смеситель стробоскопического преобразователя электрических сигналов работает следующим образом.
В исходном состоянии входной ключевой блок 1 закрыт смещающими напряжениями положительной и отрицательной полярности, которые подаются от
40 источника 3 напряжения смещения, а разрядный ключевой блок 7 открыт смещающими напряжениями положительной и отрицательной полярности, подаваемыми на диоды 8 и 9 с выходов генера4 тора 6 прямоугольных импульсов. В этом состоянии проводимость по постоянному току между входом и управляющими входами разрядного ключевого блока 7 высока и накопительный конденсатор 4 разряжен. его цепь разряда состоит из последовательно соедиI ненных буферного резистора 5 и открытого разрядного ключевого блока 7.
Исследуемый сигнал подается на
Вб вход входного ключевого блока 1. Перед началом стробирования (момент
t ) на диоды 8 и 9 разрядного ключевого блока 7 с выходов генератора 6 подаются отрицательный и положитель1370573 ный прямоугольные импульсы, которые закрывают диоды 8 и 9. В данном состоянии проводимость по постоянному току между входом и управляющими
5 входами разрядного ключевого блока 7 низка и накопительный конденсатор 4 практически не шунтируется этой цепью. По истечении отрезка времени, примерно равного длительности передних фронтов прямоугольных импульсов и необходимого для надежного закрытия диодов 8 и 9 разрядного ключевого блока 7, на входной ключевой блок 1 с первого выхода генератора 2 стробимпульсов в момент t подаются положительный и отрицательный строб-импульсы, которые открывают входной ключевой блок 1. Через открытый входной ключевой блок 1 исследуемый сигнал заряжает накопительный конденсатор 4 до напряжения, пропорционального уровню исследуемого сигнала. Напряжение на конденсаторе 4, незначительно уменьшаясь во времени (что зависит от проводимости шунтирующей конденсатор 4 цепи разряда), сохраняется до момента окончания прямоугольных импульсов. На шине выходного сигнала получают расширенный импульс, Э0 пропорциональный уровню исследуемого сигнала, передний фронт которого совпадает с моментом открытия входного ключевого блока 1, а задний — с моментом открытия разрядного ключевого блока 7, после чего смеситель переходит в новое исходное состояние. Далее описанный цикл работы повторяется.
Буферный резистор 5 отделяет в течение времени стробирования цепь заря- 4р да накопительного конденсатора 4 от цепи разряда.
Генератор 6 прямоугольных импульсов работает следующим образом.
В исходном состоянии, когда ключ 45
11 закрыт, генератор 6 прямоугольных импульсов выдает на диоды 8 и 9 разрядного ключевого блока 7 два смещающих напряжения положительной и отрицательной полярности, имеющие одинаковые уровни, которые открывают эти диоды. Напряжения смещения формирует симметричная относительно общей шины схема, состоящая из резисторов 12-17.
Эта схема подключена к изолированному от общей шины источнику 18 постоянного напряжения. Номинальные значения сопротивлений резисторов 12-17, которые обозначим соответственно через R Rz Кз, Rg, Ry и R, должны удовлетворять соотношениям:
R1 R q Rz Ry1 R R41
Rz Re R1,;1 R4 Н5 ) при выполнении которых на первом выходе генератора 6 получается положительное смещающее напряжение, а на втором выходе — отрицательное смещающее напряжение.
В течение промежутка времени, когда с выхода формирователя 10 импульсов на вход ключа 11 подается импульс управления этим ключом, ключ 11 переводится в открытое состояние. При этом его выходы закорочены и благодаря симметрии схемы генератора 6 прямоугольных импульсов, а также с учетом симметричного подключения источника 18 постоянного напряжения на закороченных его выходах имеется нулевое напряжение относительно общей шины. В данном случае падения напряжения на. резисторах R < + Rz, R з у
F. и R> + Rz одинаковы между собой и по величине равны половине напряжения источника 18 постоянного напряжения. При этом на первом выходе генератора 6 возникает отрицательный прямоугольный импульс, а на втором его выходе — положительный, равный по амплитуде отрицательному.
Эти напряжения закрывают диоды 8 и 9 разрядного ключевого блока 7. Таким образом, в генераторе 6 прямоугольных импульсов объединены поочередно во времени две самостоятельные функции: генерирование прямоугольных импульсов и создание напряжений смещения разрядного ключевого блока 7.
В цепях подачи прямоугольных импульсов к диодам 8 и 9 разрядного ключевого блока 7 отсутствуют конденсаторы, что приводит к независимости амплитуд передаваемых прямоугольных импульсов при изменении их скважности.
С второго выхода генератора 2 строб-импульсов на вход формирователя 10 импульсов поступает запускающий импульс, из которого формируется импульс управления ключом 11, дли тельность которого равна длительности прямоугольных импульсов.
Номинальные значения сопротивлений резисторов 19, 20, 21 и 22 источника
3 напряжений смещения, которые обозначим соответственно через R» К
R и Р,„, должны удовлетворять соот"1 Rie Rg = R9 при вь
1370573
Составитель Н.Кринов
Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова
Редактор И.Рыбченксг
Заказ 4 15/45
Тираж 772 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 полнении которых смещающие напряжения положительной и отрицательной полярности, поступающие на входной ключевой блок 1, равны по уровню. формулаизобретения
Широкополосный смеситель стробоскопического преобразователя электрических сигналов, содержащий входной ключевой блок, управляющий вход которого соединен с первым выходом генератора строб-импульсов, а выход — с первой обкладкой накопительного конденсатора и с первым выводом буферного резистора, второй вывод которого соединен с выходной шиной, вторая обкладка накопительного конденсатора соединена с общей шиной, разрядный ключевой блок, состоящий иэ двух диодов, отрицательный вывод первого из которых соединен с шиной выходного сигнала и с положительным выводом второго диода, генератор прямоугольных импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами разрядного ключевого блока, и источник напряжений смещения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности работы, он дополнительно содержит формирователь импульсов, а генератор прямоугольных импульсов содержит ключ, вход которого через формирователь импульсов соединен с вторым выходом генератора строб-импульсов, и две параллельно соединенные цепочки, первая иэ которых состоит иэ последовательно соединенных первого, второго и третьего резисторов, а вторая — иэ последовательно соединенных четвертого, пятого и шестого резисторов, при этом общий вывод четвертого и пятого резисторов соединен с первым выходом
10 ключа, общий вывод второго и третьего резисторов соединен с вторым выйодом ключа, общий вывод пятого и шестого резисторов соединен с первьм выходом генератора импульсов, а оо15 щий вывод первого и второго резисторов соединен с вторым выводом генератора импульсов, источник напряжений смещения содержит источник постоянного напряжения, отрицательный по20 люс которого соединен точкой соединения шестого и третьего резисторов генератора прямоугольных импульсов, а положительный полюс - с точкой соединения четвертого и первого резисто25 ров генератора прямоугольных импульсов, причем выходы источника постоянного напряжения соединены через последовательно соединенные седьмой, восьмой, девятый и десятый резисторы, 30 в котором общий вывод восьмого и девятого резисторов соединен с общей шиной, а общий вывод седьмого и восьмого резисторов и девятого и десятого резисторов соединены с первым н вторым входами смещения входного ключевого блока,
