Устройство для измерения амплитуды импульсов

 

Союз Советскмх

Соцмалистмческмх

Реслублмм

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 789805

Ф .г г (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.09. 78 f 21) 2664136/18-21 (5})М. Кл.

G 01 R 19/04 с присоелинением заявки №

Гееударстввннмй комитет (23) Приоритет (53) УДК621. .317.7 (088.8) ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 26.12.80 (72) Авторы изобретения

Ю. М. Сапига и И. М. Онищенко

Я 1 (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ

ИМ П УЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения амплитуды импульсных напряжений методом автомати. ческой компенс аиии амплитуды постоянным напряжением.

Известно устройство дпя измерения амплитуды импульсов, содержащее резистивный делитель напряжения и два канала преобразования, соединенные с дифферента диапьным усипитепем постоянного тока.

Каждый из каналов имеет поспедоватепьно соединенные диодно-конденсаторный накопитель и усилитель, охваченные обра1 ной связью по переменной состввпяюшей, и депитепь напряжения дпя подачи смещения на диод накопитель.

Недостатком данного устройства явля ется его низкая надежность, обусловленная аппаратурной избыточностью преобразова- 20 тели, а также введением в каждый канал ъ регулируемого смещения диодов иэ-за отсутствия в каналах обратной связи по постоянному току, что делает невозможной работу диодов в начальной части вопьт амперной характеристики, гарантирующей высокую точность измерения без подстройки.

Наиболее близкое предлагаемому уст ройство содержит реэистивный делитель напряжения, два канала преобразования, соединенные с дифференииапьным усилителем постоянного тока, при этом каждый из каналов преобразования содержит диод, конденсатор, импульсный усилитель, накопитель и @em, обратной связи, включенную с выхода накопителя на выход диода (Q.

Недостатком данного устройства явля ется сравнительно низкая надежность его функиионирования, обусловленная аппаратурной избыточностью.

Гель изобретения — повышение надежности известного устройства за счет сокрашения аппаратурных затрат.

Указанная пель достигается тем, что в устройство для измерения амплитуды импульсов путем автокомпенсаиии, содерс, (. ; > 4 лителл постоянного тока возникает раэHcc÷ü импупьсного напряжения 6 05 равная,.

AU =u -к И

n g и ° з р г. жащее диод, соединенный со входом устройства, и последовательно соединенный с ним кондЕнсатор, а также разистивный делитель напряжения, дифференциальный усилитель постоянного тока накопитель

Э 5 и цепь обратной связи, соединенную одним выводом с выходом накопителя, являющимся выходом устройства, дифференI .ииальный усилитель постоянного тока и накопитель .соединены последовательно, а 1О второй вывод цепи обратной связи соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя постоянного тока и, средним выводом резистивного делителя напряжения, подключенного к диоду и пер- 15 .вой обкпадке конденсатора, вторая обкладка которого соединена с неинвертирующим входом дифференциального усилителя постоянного тока.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для измерения амплитуды импульсов.

Устройство содержит диод 1, конденсатор 2, дифференциальный усилитель 3 постоянного тока, накопитель 4, цепь 5 обрат25 ной связи и резистивный де 6 на» пряжения.

Диод 1 соединен со входом устройства и через конденсатор 2 — с неинвертирующим входом дифференциального усилителя

3, выход которого через накопитель 4 соединен с выходом устройства и с одним выводом цепи 5 обратной связи, второй вывод которой соединен со средним .выво- З5 дом резистивного делителя 6 напряжения, подключенного к диоду 1 и конденсатору

2, а инвертирующий вход дифференциального усипителя 3 постояйного тока подключен ко второму выводу цепи 5 обратной 4О связи и среднему выводу резистивного делитепя 6 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Импульсный сигнал, прошедший диод 1, разветвляется делителем 6 на два канала и поступает на два входа дифференциаль« ного усилителя 3 постоянного тока, где вычитается, усиливается, объединяется в

Один канал и преобразуется накопителем

4 в квазипостоянное напряжение., использу емое для авт оком иенс ации.

При подаче на вход устройства для измерения амплитуды импульсов импульс55 ной последовательности положительной попярности в начальный момент времени напряжение на выходе накопителя равно нуню, а на входах дирференциального сигде 0 — импульсное напряжение на неинвертирующем входе дифференциального усилителя постоянного тока 3,, — коэффициент деления реэистивного делителя 6 напряжения.

Под действием усипенной дифференциальным усипитепем 3 постоянного тока разности импульсного напряжения накопитель

4 формирует постоянное положительное напряжение, которое по цепи 5 обратной связи воздействует одновременно на диод

1 и на инвертирующий вход дифференциального усилителя 3 постоянного тока.

Первое воздействие приводит к уменьше нию амплитуды импульсов Оп с выхода диода 1 и к уменьшению разности импульсного напряжения h0 . Второе воздействие увеличивает пороговый уровень дифференциального усилителя постоянного тока 3. Указанные воздействия продолжаются до тех пор, пока выходное напряжение накопителя 4 не будет больше амплитуды импульсов на выходе диода 1, после запирания которого выходное напряжение накопителя уменьшается до момента открывания диода 1, после чего процесс повторяется и в дальнейшем устанавливается динамическое равновесие. На выходе усч ройства формируется квазипостоянное напряжение, величина которого равна амплитуде входных импульсов с достаточно высокой точностью, достигаемой за счет того, что рабочая точка диода 1 поддерживается.в начальной части его вольт-амперной характеристики, а также за счет высокой чувствительности и малой асиммеч рии плеч дифференциального усилителя 3 постоянного тока. Кроме того, прохожда ние импульсного сигнала через паразитную емкость и обратное сопротивление диода

1 не приводит к дополнительной погрешности измерений ввиду того, что паразит ный сигнал воздействует на оба входа дифференциального усилителя 3 постоянного тока, т. е. представляет собой синфазный сигнал, подавляемый усилителем.

По сравнению с известным предпагаемое устройство .не содержит два импульсных усилителя, накопитель, диодно-конденсаторный дискриминатор и цепь обратной связи, что позволяет получить эа счет сокращения аппаратурных затрат вдвое меньшую интенсивность отказов.

789805

Составитель С. Коротков

Техред Т. Матачка Корректор М. Коста

Редактор А. Маковская

Заказ 9028/41

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Устройство для измерения амплитуды импульсов, содержащее диод, соединенный со входом устройства. и последовательно соединенный с ним конденсатор, а также резистивный делитель напряжения, дифференциальный усилитель постоянного тока, накопитель и цепь ..обратной связи, соединенную одним выводом с выходом накопителя, являющимся выходом устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в нем дифференциальный усилитель постоянного тока и накопитель 15 соединены последовательно, а второй вывод цепи обратной связи соединен с инвергирующим входом дифференциального усилителя постоянного тока и средним выводом резистивного делителя напряжения, подключенного к. диоду ь первой обкладке конденсатора, вторы обкладка которого соединена с неинвертирующим входом дифференциального усилителя постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Паграчев 3. В. Аналоговые измерительные преобразователи одиночных сигналов. М., "Энергия, 1974, с. 116, рис. 4 — 8.

2. Грязнов M. H. и др. Измерение импульсных напряжений. М., "Сов..радио, 1969, с. 87, рис. 3 — 16.