Формирователь калиброванных наносекундных импульсов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке контрольно-измерительной аппаратуры. Цель изобретения - расширение области применения . Формирователь содержит резистивный мост 1, задающий генератор 6,коммутатор 7, за № кающий ключ 14, источник 21 управляющего напряясения и блок 15 выборки хранения, включающий компаратор 16 напряжения, оптронный ключ 17, регистр 18 сдвига, цифроаналоговый преобразователь 19 и тактовый генератор 20. Введение делителя-8 напряжения , источника 10 питания, конденсатора 9 и резистора 12 увеличивает амплитудный диапазон и повышает точность формирователя. 2ял. о (Л

(51)4 Н 03 К 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ If ф ." .> (21) 4171269/24-21 (22) 30.12.86 (46) 23.10.88. Бюл. ¹ 39 (72) А.Г.Киракосян (53) 621.374 (088.8) Ф 9 1, "Ф фф (i СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСКИХ, М. 7 РЕСПУБЛИН = ., - -

7 -

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ и АBTQPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Моругин А.А., Глебович Г. В.

Наносекундная импульсная техника.

M.: Советское радио, 1964, с. 144 и 148.

Микросхемы интегральные, компараторы напряжения. Методы измерения времени задержки включения и выключения. ОСТ 11 073 941-83, 1984, с. 5, чертеж 1. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ КАЛИБРОВАННЫХ НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ,,„,SUÄÄ 1432750 А 1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке контрольно-измерительной аппаратуры. Цель изобретения — расширение области применения. Формирователь содержит резистивный мост 1, задающий генератор б,коммутатор 7, замыкающий ключ 14„ источ— ник 21 управляющего напряжения и блок

15 выборки хранения, включающий компаратор 16 напряжения, оптронный ключ

i7, регистр 18 сдвига, цифроаналоговый преобразователь 19 и тактовый генератор 20. Введение делителя 8 напряжения, источника 10 питания, кон— денсатора 9 и резистора 12 увеличивает амплитудный диапазон и повышает точность формирователя. 2 ил.

1«32750

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке контрольно-измерительной аппаратуры, в частности для проверки компараторов напряжения и операционных усилителей.

Цель изобретения — расширение области применения путем увеличения амплитудного диапазона и повышение точ- 10 ности формирователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема формирователя, на фиг. 2 — вре(, менные диаграммы его работы.

Формирователь содержит резистив, ный мост 1 на резисторах ?-5, задаю, щий генератор 6, коммутатор 7, дели .тель 8 напряжения, конденсатор 9, ис точник 10 питания, резисторы 11-13, замыкающий ключ 14, блок 15 выборки и хранения, в котором находятся компаратор 16 напряжения, оптронный ключ

17, регистр 18 сдвига, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 19 и тактовый генератор 20, источник 21 управляющего напряжения.

Резисторы 2-5 образуют мост, точ ки 22 и 23 одной диагонали которого соответствуют импульсному и потенциальному выходам формирователя, к которым подключены входы блока 15 вы-. борки и хранения, являющиеся входами компаратора 16, выход которого через . оптронный ключ 17 соединен с входом сдвигового регистра 18, параллельные выходы которого подключены к входам

ЦАП 19, а .тактирующий вход — к выходу тактового генератора 20, выходы источника 10 питания подключены к выводам питания компаратора 16 напряже4О ния, а общая шина источника питания подключена к средней точке делителя

8 напряжения, включенного в другую диагональ моста, в которую включен также источник 21 управляющего напряжения, один конец диагонали соединен

35 с корпусом формирователя, выход ЦАП

19 является выходом блока выборки и хранения, который через резистор 13 обратной связи соединен с потенциальным выходом моста, к которому од- 5О ним концом подключен резистор 12, другой конец которого соединен с выходом источника управляющего напряжения, а также последовательно соединенные резистор 11 и ключ 14, другой конец ко- 55 тороГи соединен с общим выводом коммутатора 7 и с корпусом формирователя, а управляющий вход соединен с управляющим входом коммутатора 7 и с выходом регистра 18, характеризующим его переполнение, вход коммутатора 7 соединен с выходом задающего генератора 6, а выход соединен с импульсным выходом моста.

Формирователь работает следующим эбразом.

На выходе источника 21 управляющего напряжения выставляется напряжение U >„< = 2 U Б исходном состоянии коммутатор 7 и замыкающий ключ

14 заперты, импульсы 24 от задающего генератора 6 на мост 1 не поступают, напряжение на выходе ЦАП 19 равно нулю, а сам мост 1 разбалансирован, поскольку сопротивления резисторов моста равны между собой, а сопротивление резистора 13 меньше сопротивления резистора 12. Поэтому в начальный момент потенциал в точке 23 меньше, чем в точке 22 на величину U< (напряжение балансировки).

Эта преднамеренная вызванная асимметрия моста 1 определяется соотношением сопротивлений резисторов 12 и 13 и несколько превышает возможный разбаланс моста (без учета влияния резисторов 12 и 13), вызванный отклонением номинальных значений сопротивлений резисторов 2-5, их температурным отклонение и т.д. В силу первоначальной асимметрии компаратор напряжения (КН) 16 блока 15 выборки и хранения находится во включенном состоянии, а уровень напряжения на выходе КН 16 через оптронный ключ 17 подготавливает регистр 18 сдвига для счета импульсов с выхода тактового генератора 20. При наличии команды

"Пуск" 25, поступающей извне на регистр 18 сдвига перед каждым циклом формирования импульсов формирователя, в регистре сдвига 18 происходит счет импульсов, поступающих с тактового генератора 20.

На выходе ЦАП 19 формируется ступенчатое напряжение, поступающее на резистор 13. Это приводит к выравниванию потенциалов в точках 22 и 23 моста с перекомпенсацией, определяемой величиной младшего разряда ЦАП

19 с учетом влияния резистора 13.При этом КН 16 переключается в обратное состояние. Изменение уровня напряжения на его выходе через оптронный ключ 17 блокирует регистр 18 сдвига.

Это приводит в итоге к фиксации на143?750

10 l5

R (ПВых

2 Uneð (Пм кс иAn лПм

2 4U

Э ю

В результате с импульсного выхода моста выдаются импульсы с амплитудой, равной U<>, а с потенциального — поспряжения на выходе I ll 19 и, как следствие, фиксации статической балансировки моста 1. В результате на диагонали моста 1 в точках 22 и

23 устанавливаются равные между собой потенциалы, предназначенные для дальнейшего формирования импульсного и потенциального напряжений.

Коммутатор 7 и замыкающий ключ 14, осуществляющие формирование, включаются напряжением, формируемым на выходе, характеризующем переполнение сдвигового регистра 18 после его блокировки и поступающем на их управляющие входы.

Включение в правое плечо моста резистора 11 вызывает уменьшение потенциала в точке 23 на величину U nep что эквивалентно наличию Uneð В точ ке 22.

Величина сопротивления резистора

11 определяется по формуле где R — величина сопротивления резисторов 2-5.

Величина сопротивления резистора

i3 определяется по формуле где U„ „ „ — значение максимального

М кс цЛП выходного напряжения

ЦАП 19; йУ вЂ” максимальное значение напряжения, вызванного дисбалансом моста 1 с учетом всех факторов.

С выхода задающего генератора 6 на вход коммутатора 7 поступают импульсы 24. При наличии сигнала разрешения на управляющем входе на его выходе формируется импульсное прямоугольное напряжение, поступающее в точку 22 моста 26.

Поскольку формирование полки импульса в точке 22 происходит при размыкании коммутатора 7, амплитуда импульсов на импульсном выходе моста 1 (точка 22), т.е. U „,, равна первоБЫХ * начальному потенциалу в точке 22 с точностью, определяемой токами утеч-, ки в разомкнутом состоянии.

50 тоянвое напряжение, равное Н„

И(х

Б е„, необходимое для проверки компараторов напряжения.

Погрешность установки напряжения перевозбуждения определяется в основном величиной напряжения 1 „, KH 16, а также значением напряжений младшего разряда ЦЛИ 19 с учетом делителя, образованного резисторами 4, 5, 13 и 12 °

Введение дополнительного подвешенного источника 10 питания для КН

16 с подключением его общего провода к средней точке дополнительного делителя напряжения наряду с дозированным предварительным разбалансом моста посредством дополнительного резистора позволяет устранить синфазный сигнал на входе КН 16 и свести влияние U«, компаратора к минимуму. Поэтому достигается точность установки

U e до нескольких десятков или сотен йЕр микровольт при диапазоне регулирования амплитуды до 15 В.

Формула изобретения

Формирователь калиброванных наносекундных импульсов, содержащий резистивный балансировочный мост, соединенный первой диагональю с выходом источника управляющего напряжения и с общей шиной соответственно, второй диагональю — с импульсным и потенциальным выходами формирователя соответственно, задающий генератор, выход которого соединен с тактовым входом коммутатора, первый выход которого соединен с импульсным выходом формирователя, второй выход соединен с общей шиной, импульсный и потенциальный выходы формирователя соединены с первым и вторым входами блока выборки и хранения соответственно, замыкающий ключ, первый выход которого соединен с общей шиной, второй выход соединен через первый резистор с потенциальным выходом формирователя, первый выход блока выборки и хранения через резистор обратной связи соединен с потенциальным выходом формирователя, второй выход блока выборки и хранения соединен с управляющими входами коммутатора и замыкающего ключа, запускающий вход блока выборки и хранения соединен с запускающим входом формирователя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расши20

Составитель В.Бутин

Редактор А.Козориз Техред М.Дидык Корректор В.Романенко

Заказ 5462/53

Тираж 929

Подписное

ВНЫ1ПИ 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 рения области применения и повышения точности, в него введены источник питания, делитель напряжения, конденсатор и второй резистор, внешние выводы делителя напряжения подклЮчены к выходу источника управляющего напряжения и общей шине соответственно, средняя точка делителя напряжения соединена с общей шиной источника питания и через конденсатор с общей шиной, выход источника управляю— щего напряжения через второй резистор ! ! соединен с потенциальным выходом формирователя, Bbcоды источника питания соединены с третьим и четвертым вхо1 дами блока выборки и хранения, блок выборки и хранения содержит компаратор напряжения, оптронный ключ, регистр сдвига, цифроаналоговый преоб32/50 6 разователь, тактовый генератор, первый и второй входы компаратора напряжения соединены соответственно с первым и вторым входами блока, выход че5 рез оптронный ключ соединен с установочным входом регистра сдвига, вход запуска которого соединен с запускающим входом блока, тактовый вход регистра сдвига соединен с выходом тактового генератора, выходы регистра сдвига соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым выходом блока, выход переноса регистра сдвига соединен с вторым выходом блока, входы питания компаратора напряжения соединены с третьим и четвертым входами блока.