Устройство для измерения входного импеданса повторителей напряжения

 

Союз CoseTcNolx

Социопистмчесмми

Респубпмм

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 859954 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.11.77 (21) 2545758/18-21 с присоединением заявки .% (23)Приоритет (5! )М. Кл.

G 01 R 27/00 (Ъсудерстеенюий комитет

СССР по делам изабретений и открытий

Опубликовано 30.0881, Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.81 (53) УД К 621.317. .332.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. А. Мейстер, М. Э. Тоомет, Ю. П. Мальцев и Я. P.

Таллинский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО

ИМПЕДАНСА ПОВТОРИТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении параметров активных цепей.

Известны устройства для косвенного измерения входного импеданса повторителей напряжения, состоящие из источника образцового напряжения, образцового импеданса. включенного между источником образцового напряжения и входом повторителя и измерителя, подключенного к выходу повторителя 11).

Однако известные устройства не пригодны для измерения больших входных импедансов, так как требующиеся для этого большие образцовые импедансы имеют низкую точность вследствие влияния паразитных проводимостей. Поэтому для таких целей вместо образцового импеданса используют элемент.е малой, но доминирующей реактивной проводимостью — прецизионный конденсатор малой (менее 1 пФ) емкости трехзажимной конструкции.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения входного импеданса повторителей напряжения, содержащее источник образцового напряжения, образцовый импеданс, включенный между источником образцового напряжения и входом повторителя, и измеритель напряжения, подключенный к выходу повторителя. В известном устройстве входной импеданс определяется по параметрам напряжения на выходе повторителя 12) .

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, обусловленная нестабильностью значения емкости образцового

1О импеданса вследствие температурных и временных изменений параметров его конструкции.

Hem изобретения — повышение точности измерения больших входных импедансов повторителей напряжения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения входного импеданса повторителей напряжения, содержащем источник образцового напряжения, образцовый импеданс, включенный между источником образцового напряжения и входом повторителя, и измери тель напряжения, измеритель напряжения включен между источником образцового напряжения

I и выходом повторителя.

Кроме того, образцовый импеданс выполнен дискретно изменяемым не менее чем в 2 раза.

Предлагаемое решение позволяет испольэовать в устройстве образцовый импеданс, величина которого значительно меньше измеряемого, так как при близком к единичному коэффициенте передачи повторителя измеряемое разностное напряжение приблизительно равно падению напряжения на образцовом импедансе, зависящему от значения входного импеданса повторителя. В известных устройствах образцовый импеданс должен иметь значение, сравнимое с измеряемым импедансом, так как измеряемое в них выходное напряжение повторителя отлично от образцового на величину разнастного напряжения, которое при ограниченной разрешающей способности измерителя напряжения должно быть сравнимо с измеряемым. В предлагаемом устройстве требование высокой разреша1ощсй способности измерителя напряжения преобразовано в требование чувствительности измерителя.

Использование значительно меньшего, чем измеряемьш, образцового импедапса позволяет повысигь точность измерения болыцих входных импедансов вследствие упрощедля конструкции образцового импсданса или использования в качестве образцового импеданса стандартного пассивного радиоко:..гпоиснта с известными значения ми активной и рсак тив ной проводимости, EIpis сдини гном коэффициенте передачи повторителя иэмсрнеьндй модуль разности между выходным напряжением повторителя и образцовым напряженнем в случае 6 > G Се >> С составляет

/ Я + в Сх у,з ч. (.з)

О где G> и С вЂ” значения входных активной проводимости и емкости повгорителя;

Go и. Се †. значения активной проводимости и емкости образцового импеданса; 1о — значение образцового напряжения.

Решая систему уравнений вида (1) для двух частот измеРениЯ с4 и ы = айаг, полУчают раздельно значения входных активной проводимости и емкости повторителя

G = — 1Ь .„Ь-" а 2)

6ЦЛ а

Х Q 1/,1 1 Cj cl 0gq C() (. с ()4 14- я ь, — ь

1 х и / -г, о рог,> о., >

О 1

59954, 4 где Ь = — — —, — отношение разностных н п

ДО, а ряжений, иэмеРенных на частотах юг и (dg =ас.1.

На низких частотах входной импеданс повтори-,. теля и образцовый импеданс имеют практически реактивный характер. В этом случае входная емкость повторителя может быть определена из упрощенного выражеция сА= о 00 (4)

Кроме того, с целью повышения точности измерения путем учета отличия коэффициента передачи повторигеля от единичного образцовый импедапс может быть выполнен дискретно измеряемым не менее чем в 2 раза, Это позволяет уменьшить образцовый импеданс до значений, слабо влияющих «а разностное напряжение, величина которого в этом случае будет обусловлена коэффициентом передачи повторителя. Скорректированное значение разностного напряжения Д1.1 может быть

I определено как разность разностных напряжений при номинальном Д0 и уменьшенном ДОе, значениях образцового импеданса

ДО =ДΠ— Ди (5)

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для измерения входного импеданса повторителей напряжения.

Устройство содержит источник 1 образцового напряжения, образцовый импеданс 2, включенный между исто ппгком 1 образцового напряжения и входом. повторителя 3, и измеритель

4 напряжения, включенный между выходом повторителя 3 и источником 1 образцового напряжения.

При работе устройства образцовое напряжение от источника 1 поступает на делитель напряхсения, образованный образцовым импедансом 2 и измеряемым входным импедансом повторителя 3. Разностное напряжение между воспроизведенным повторителем BbIxojlíûì напряжением этого делителя и образцовым напряжением поступает на измеритель 4 напряжения. Значение активной входной проводимости и входной емкости повторителя определяют путем измерения предлагаемым устройством значений разностного напряжения на двух частотах G)I и ы при фиксированном значении образцового напряжения источника 1 и последующего расчета по выражениям (2) и (3) или по выражению (4).

Использование предлагаемого изобретения позволяет при измерении входных импедансов повторителей напряжения больших 10 — 10" Ом, уменьшить относительную погрешность измерений в 2 раза и. довести ее до 3 — 5% с помощью стандартных мер и средств измерения.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения входного импе-. данса повторителей напряжения, содержащее

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Баркер Р. В. Методы измерения входных параметров усилителей постоянного тока с большим входным сопротивлением, ТИИЭР, 1969, У 8, с. 97-99.

2. Кучис. К. В. Измерение параметров высо1р кокачественных повторителей напряжения. - "Измерительная техника", 197б, У 1, с. 67-68 (прототип) .

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что образцовый импеданс выполСоставитель А. Данилин.

Редактор М. Лысогорова Техред А. Бабинец: Корректор Л; Иван

Заказ 7540/68 Тираж 732 . Подписное

ВНИИПИ Государственного коМитета СССР по делам изобретений и открьпнй

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгоро@, ул, Проектиа», 4

5 859954 6 йсточник образцового, напряжения, образцовый нен дискретно изменяемым не менее чем в 2 импеданс, включенный между источником об- раза. разцового напряжения и входом повторителя, и измеритель напряжения, о.т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения больших входных импедансов, из* меритель напряжения включен между источником образцового напряжения и выходом повторителя.