SU771860A1 - Формирователь пр моугольных импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике. Устройство может быть использовано дл  калибровок вольтметров по амплитудным, действу- j квдим и средним значени м, измер емых , напр жений .

Известны формирователи импульсов, приме1  емые дл  калибровок вольтметров , во встроенных поверочных |Q устройствах, в которых примен ютс  источники пр моугольного напр жени  с импульсамиП-образной формы (напр жение меандра), так как при П-образной форме все три значени  напр -. жени : амплитудное, действующее и среднее равны В таких формировател х пр моугольного напр жени  преобразование посто нного напр жени  в напр жение меандра осуществл - -Q етс  с помощью транзисторной ключевой схемы.

Недостатком таких формирователей  вл етс  низка  точность калибровки уровн  выходного напр жени  при из- 25 ранении нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  формирователь пр моугольных импульсов, содержащий задающий генератор,триггер , счетный вход которого соединен с выходом заданвдего генератора,резистор нагрузки и два канала усилени , в каждый из которых включены источник питани  и основной электронный ключ, причем первые выводы источников питани  через резистор нагрузки соединены с общей шиной, а вторые выводы - соединены с электронными ключами, входы которых подключены к выходу триггера 2.

Недостатками этого формировател   вл ютс  пониженна  точность калибровки уровн  выходного напр жени  при изкюнении нагрузки и малый коэффициент использовани  напр жени  источника питани .

Цель изобретени  - повышение точности калибровки уровн  выходного напр жени  при изменении нагрузки.

Цель достигаетс  тем, что в формирователе пр моугольных импульсов, содержащем задающий генератор, триггер , счетный вход которого соединен с выходом задак цего генератора, ре .зистор нагрузки и два канала усилени , в каждый иэ которых включены источник питани  и основной электронный ключ, причем первые выводы источНИКОВ питани  через резистор нагрузки соединены с общей шиной, а вторые выводы соединены с электронными ключами , входы которых подключены к выходу триггера, в каждый канал усилени  введены повторитель напр жени  на операционном усилителе и дополнительный электронный ключ, вход которого соединен с выходом триггера, при этом выходы операционных усилителей и их инвертирующие входы соединены с общей шиной, общие выводы операционных усилителей подключены к выходам основных электронных ключей , .а неинвертирующие входы через дополнительные электронные ключи-- к источникам питани .

Структурна  электрическа  схема устройства представлена на чертеже.

Формирователь пр моугольных импульсов содержит задающий генератор

I,триггер 2, электронные ключи 3-6, эмиттерные повторители напр жени  7, 8 с общими выводами 9 и 10 соответственно , источники питани  11 и 12 и резистор нагрузки 13,

Работает формирователь пр моугольных импульсов следующим образом.

Импульсы задающего генератора 1 после дифференцировани  используютс  дл  запуска триггера 2, работающего в счетном режиме, что позвол ет получить скважность управл ющих импульсо дл  схемы, равной двум. Перепады напр жени  на выходе триггера используютс  дл  запуска ключев.ой схемы.

Пусть в исходныймомент времени включены электронные ключи 3 и 4, а электронные ключи 5 и 6 выключены. Тогда ток в левом контуре протекает от положительного вывода источника питани  11 через резистор нагрузки 13, далее через выходное сопротивление эмиттерного повторител  7 напр жени , его общий вывод 9 и через основной электронный ключ 4 к отрицатель 1ому полюсу источника питани 

II,На резисторе нагрузки формируетс  положительный уровень напр жени .

В начале следующего полупериода включаютс  электронные ключи 5 и 6. Одновременно выключаютс  электронные ключи 3 и 4. Ток в правом контуре протекает от положительного полюса источника питани  12-через электронный ключ 5, далее через общий вывод 10 и выходное сопротивление эмиттерного повторител  8, по общей шинэ земл  к резистору нагрузки 13, к отрицательному полюсу источника питани  12. На резисторе нагрузки формируетс  отрицательный импульс напр жени . Таким образом, в течение периода на выходе устройства формируетс  напр жение меандра.

Таким образом, новые схемные отличи  позвол ют существенно повысить точность калибровки уровн  выходного напр жени  при вариации сопротивлени  резистора нагрузки. Физическидостижение этого положительного эффекта объ сн етс  резким уменьшением эквивалентных сопротивлений транзисторных ключей ключевой схемы, из-за того, что при включенных электронных ключах 4 и 3 источник питани  11 резистор нагрузки 13, электронный ключ 4, повторитель напр жени  7 образуют замкнутый электрический контур . В этом контуре ток от положительного полюса источника питани  11 протекает через резистор нагрузки, через выходное сопротивление повторител  напр жени  7, его общий вы- вод 9, основной электронный ключ 4 к отрицательному полюсу источника питани  11. В этом случае на резисторе нагрузки формируетс  положительный импульс напр жени . Через электронный ключ 3 протекает лишь входной ток повторител  напр жени , который практически несоизмерим с током протекающим,через основной электронный ключ 4. Другими словами, электронный ключ 3 работает без токовой нагрузки, т.е. на холостом ходу . Его остаточное напр жение во включенном состо нии практически не зависит от тока., протекающего через основной электронный ключ 4. В то же врем  остаточное напр жение основного электронного ключа 4, поступа  на вход повторител  напр жени  7, инвертируетс , т,е, поворачиваетс  на 180°, вычита сь. Если коэффициент передачи повторител  напр же и  7близок к единице, то падение напр жени  на ключе 4 практически равно падению напр жени  на выходном сопротивлении R повторител  напр жени  7. Следовательно, величина тока в этом электрическом контуре зависит практически лишь от значени  напр жени  источника питани  11 и величины сопротивлени  резистора нагрузки . Ток в этом электрическом контуре практически не зависит от сопротивлени  ключа 4. Это и позвол ;эт уменьшить выходное сопротивление формировател  пр моугольных импульсов , а значит, повысить точность калибровки выходного уровн  при вариации сопротивлени  резистора нагрузки

Повышение -коэффициента использовани  напр жени  источника питани  ключевой схемы устройства, т.е. источников питани  11 и 12, достигаетс  исключением падени  напр жени  на сопротивлени х основных электронных ключей 4 и 5.

В качестве Повторителей напр жени  7,8 целесообразно использовать микросхемы операционных усилителей, так как остаточные напр жени  транзисторных ключе- обычно не превышают 1В, а динамический дгапазон напр жений микросхем операционных усилителей не менее 2-: в.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Формирователь прямоугольных импульсов, содержащий задающий генератор, триггер, счетный вход которого 15 соединен с выходом задающего генератора, резистор нагрузки и два канала усиления, в каждый из которых включены источник питания и основной электронный ключ, причем первые выводы 20 источников питания через резистор нагрузки соединены с общей шиной, а вторые выводы соединены с электронны ми ключами, входы которых подключены к выходу триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибровки уровня выходного напряжения при изменении нагрузки, в каждый канал усиления введены повторитель напряжения на операционном усилителе и дополнительный электронный ключ, вход которого соединен с выходом триггера, при этом выходы операционных усилителей и их инвертирующие входы соединены с общей шиной, общие выводы операционных усилителей подключены к выходам основных электронных ключей, а неинвертирующие входы через дополнительные электронные ключи - к источникам питания.