Стробоскопический преобразователь электрических сигналов

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в широкополосньос стробоскопических преобразователях. Изобретение обеспечивает автоматическую регулировку разрешающей способности стробоскопического преобразования в широком диапазоне частот повторения сигналово Это достигается предложен- Hbw схемным построением преобразователя , а также тем, что каждый источник напряжения смещения содержит дифференцируюп1ую цепь, пиковый детектор , инвертор и резистор. Преобразователь имеет смесительные диоды 1 и 2, конденсаторы 3 и 4, резисторы 5 и 6, генератор 7 строб-импульсов, повторитель 8, высокоомные резисторы 9 и 0, дифференцирующие цепи 11 и 12, пиковые детекторы 13 и 14, инверторы и низкоомные резисторы 17 и 18. Устройство работает таким образом, что автоматически регулируемое напряжение смещения поддерживает постоянной высокую разрешающую способность в широком диапазоне частот повторения . строб-импульсов. Схемы реализации управляемых источников смещения приводятся в описании изобретения. 1 з.л. ф-лы, 4 ил. с & (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК !1 4 G 01 R 13/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4116270/24-2 (22) 16.06.86 (46) 15.05.88. Бюл. ¹ 18 (72) В. А, Половников и И. А. Голуб (53) 621 ° 317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство. СССР № 1 231465, кл. G 01 R 13/34, 1 985. (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано в широкополосных стробоскопических преобразователях. Изобретение обеспечивает автоматическую регулировку разрешающей способности стробоскопического преобразования в широком диапазоне частот повторения сигналов. Это достигается предложенным схемным построением преобразова„„80„„1396О66 А1 теля, а также тем, что каждый источник напряжения смещения содержит дифференцируюцую цепь, пиковый детектор, инвертор и резистор. Преобразователь имеет смесительные диоды 1 и

2, конденсаторы 3 и 4, резисторы 5 и

6, генератор .7 строб-импульсов, повторитель 8, высокоомные резисторы 9. и !О, дифференцирующие цепи 11 и 12, пиковые детекторы 13 и 14, инверторы и низкоомные резисторы 17 и 18. Устройство работает таким образом, что автоматически регулируемое напряжение смещения поддерживает постоянной высокую разрешающую способность в широком диапазоне частот повторения . строб-импульсов. Схемы реализации управляемых источников смещения при.водятся в описании изобретения.

1 з.п. ф-лы, 4 ил.

l 396066

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано в широкополосных стробоскопических преобразователях.

Целью изобретения является автоматическая регулировка разрешающей споСобности стробоскопического преобразования в широком диапазоне частот повторения сигналов. 10

На фиг. 1 представлен график завиА Ест. 3 имости — (1 ) т от В(личинь1

F ñò ст 3 сз Ти г Ес — и прямые — —, — (1 —, )

А Е 15 при раэличныхТ, нафиг. 2 в зависимость Е (Т ); на фиг. 3 — структурная см и схема стробоскопического преобразователя; на фиг. 4 — схемы реализации управляемых источников смещения. 20

Стробоскопический преобразователь содержит два смесительных диода 1, 2, две емкости 3, 4, первый 5 и второй 6 высокоомные резисторы, генератор 7 строб-импульсов, повторитель 8, третий 9 и четвертый 10 высокоомные резисторы, две дифференцирующие .цепи

11, 12, два пиковых детектора 13, 14 два инвертора 15,. 16„ два низкоомных резистора 17, 18. 30

Отрицательный вывод первого смесительного диода соединен с центральной жилои линии передачи и положительным выводом второго смесительного диода, а положительный вывод — через первый конденсатор — с первым выходом генератора разнополярных строб-импульсов и — через первый высокоомный резистор — с входом повторителя; отрицательный вывод второго смесительного 40 диода соединен через второй конденсатор с вторым выходом генератора разнополярных строб-импульсов и через слой высокоомньпЗ реэ:истор — с выходом повторителя, выход которого сое- 45 динен с общими шинами источников разнополярного смещения; выход источника отрицательного напряжения смещения соединен через третий высокоомный резистор с положительным выводом первого смесительного диода, а выход источника положительного напряжения смещения соединен через четвертый высокоомный резистор с отрицательным выводом второго смесительногo диода; первый выход генератора разнополярных строб-импульсов подключен к входу источника положительного напряжения смещения, а второй его выход — к входу источника отрицательного напряжения смещенйя.

Устройство работает следующим образом.

Иэ условия баланса заряда и разряда накопительных конденсаторов при параболической форме строб-импульсов и полигональной аппроксимации характеристик смесительных диодов схемы реализации способа следует амплитуда строб-импульсов; установившееся значение на накопительных конденсаторах между выборками; постоянная времени заряда пикового детектора; постоянная времени разряда с подзарядом от источника постоянного напряжения Е „; длительность строб-импуль™са у основания; период повторения строб-импульсов и сигналов; постоянное напряжение раэнополярньтх источников смещения ° где А

Е ст

Т и

Есм

Разрешающая способность стробоскопического преобразователя определяется временем нарастания его переходной характеристики:

Ест н = 0,8 "ио А

Ест

Чем больше величина, тем

А меньше величина t и выше разрешающая способность.

Таким образом, при изменении частоты повторения строб-импульсов и сигналов разрешающая способность не остается постоянной.

Автоматическая регулировка разрешающей способности при предельных значениях с„,, Р, возможна при

Есм постоянстве произведения Т и(1 — — )

Е- ст т.е, при изменении Е „в соответствии с изменением Ти.

Пусть Тит = Т „+ йТ „, а необходимое соответствующее изменение F.

Есм, Еем„+ 5Lñ

А (Ест 2 3 "3 Ти Есм и л (1 — — ) = — —, — „(1 — — ), ст

)396066

2 Г f c по и

Е смо+дЕ см

Тпо ()

E»;r

E„

Интерес представляет закон изменения Е, (Тп) при Т и 7 Т и, (при снижении частоты повторения) .

Как следует.из фиг. 2, при Т и ъ Т„, закон изменения Е, (Т„) можно считать линейным с достаточной для практики точностью.

Таким образом, изменяя по линейному закону F.,„(Ò„), можно обеспечить постоянство высокой разрешающей способности (фиг. 1б) в широком диапазо-, не частот повторения преобразуемого сигнала.

Емкость 3 преобразователя (фиг. 3) после окончания строб-импульса разряжается через эквивалентное сопротивление (параллельное соединение резисторов 5, 9) и одновременно через это же сопротивление заряжается от дополнительного управляемого источника отрицательного смещения ()1

)3 — 15 — )7).

Емкость 4 преобразователя после окончания строб-импульса разряжается через эквивалентное сопротивление (параллельное соединение резисторов

6, 10) и одновременно через это же

: сопротивление заряжается от дополнительного управляемого источника положительного смещения (12 — 14 - 16 + 18).

Дифференцирующие цепи 11, 12

50 (фнг. 4) препятствуют попаданию постоянного напряжения питания на генератор 7 строб-импульсов и емкости 3, 4 преобразователя.

Пиковые детекторы 13, 14 детектируют импульсные напряжения разнополярных строб-импульсов: на выходе пико.вого детектора 13 величина выпрямленного отрицателЬного напряжения обрат но пропорциональна периоду повторе20

»»о + ДТп) р 2б ст

30 аЕ = Лп

Т + Т (Е с Есмо) ° по с п

Аналогично Т „= Т „— - OTn ñîoòâåòñòвует изменение Е,„= Е „о- ЬЕсм и необходимо Обеспечить " " 35

Е см -LI E ñì =Т (1 Есме), по»» )," ст по ст:

40 Есм

Есмо T» OT„E смо

55 тогда необходимо обеспечить

Это возможно при условии т () — Е " + Ес" )+ лт

Ест

Есм ) + T () Есмо»»Есм )

Е

cr п

Ест Ест () ) Т с»

Есмо Е по по Е

Cr ст

+ )Т (1 сс»»с ст

Ест

dTn Есмо

»)Есм Т по + и Ест(1 )»

E ст.

Это условие выполняется при изменении Е по следующему закону: см

Таким образом, при регулировке напряжения смещения по закону

АЕсм dTn (Е Ест

Есмо Тпо + аТ»» Есмр обеспечивается стабилизация заданной разрешающей способности, определяе-. мой начальной установкой Е, Т„ ом.o в широком диапазоне изменения периода повторения строб-импульсов.

Так, при обеспечении заданной разрешающей способности (начальной установке T„, Е „„, F. Е,„,) при изменении частоты повторения строб-импульсов в широком диапазоне (0,5 Tna Tn < l l Тпо ) необходимо изменять напряжение смещения в пределах

13960б6

Иия строб-импульсов; на. выходе второго пикового детектора 14 величина выпрямленного положительного напряжения обратно пропорциональна периоду повторения строб-импульсов, На выходе инвертора 15 отрицательное напряжение смещения прямо пропорционально периоду строб-импульсов.

На выходе инвертор 16 лоложитель-10 ное напряжение смещения прямо пропорционально периоду строб-импульсов.

Таким образом, при увеличении Т п

= T„, + аТ д соответственно увеличиваE сщ = Е с о + > срд r< r>brccK>< раз 15 решающая способность остается постоянной в широком диапазоне частот повторения строб-импульсов.

Формула из обретения 20

1. Стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащ и нервый смесительный диод, отрицательный вывод которого соединен с 25 центральной жилой линии передачи и положительным выводом второго .смес тельного диода, а положительный— в вод через первый конденсатор — с первым выходом генератора разнополяр- 30 ных строб-импульсов и через первый резистор — с входом повторителя, отрицательный вывод второго смесительного диода соединен через второй конДЕнсатор с ВтОрым ВыхОдом генератора 35 р@знополярных строб-импульсов и через второй резистор — с входом повторителя, выход которого соединен с общимй шинами источников разнополярного смеЩения, выход источника отрицатель-.gp ного напряжения смещения соединен через третий резистор с положительньм выводом первого смесительного диода, а выход источника положительного напряжения смещения соединен через четвертый резистор с отрицательным выводом второго смесительного диода, отличающийся тем, что, с целью автоматической регулировки разрешающей способности преобразования в широком диапазоне частот повторения преобразуемого сигнала и строб-импульсов, первый выход генератора разнополярных строб-импульсов подключен к входу источника положительного напряжения смещения, а второй выход генератора строб-импульсов — к входу источника отрицательного напряжения смещения.

2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что каждый источник напряжения смещения содержит дифференцирующую цепь, пиковый детектор, инвертор и резистор, первый вывод которого соединен с вьгходом инвертора и выходом источника напряжения смещения, а второй вывод — с выходом повторителя, выход дифференцирующей цепи соединен с входом пикового детектора, выход которого соединен с входом инвертора, общая шина первой дифференцирующей цепи, первого пикового детектора и первого инвертора соединена с шиной отрицательного напряжения питания, а общая шийа второй дифференцирующей цепи, второго пикового детектора, второго инвертора соединена с шиной положительного напряжения питания, входы первой и второй дифференцирующих цепей подключены соответственно к второму и первому выходам генератора строб-импульсов.!

396066

Ear

A ври Tnt л аэеэлким

4 Ь

1396066 нЯ (О7

Е (7)

КР2

Составитель В. Григорьевский

Редактор А. Маковская Техред N.Õoäàèè÷ Корректор Г. Решетник

Заказ 2491/46 Тираж 772 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4