Входное устройство тракта вертикального отклонения осциллографа

Входное устройство тракта вертикального отклонения осциллографа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВХОДНОЕ УСТРОЙСТЮ ТРАКТА ВЕРТИКАЛЬНОГО ОТКЛОНЕНИЯ ОСЦИЛЛОГРАФА , содержащее частотно-компенсированный делитель напряжения, вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход - с входом реэистивного делителя напряжения и входом истокового повторителя, выход которого подключен к входу первого эмиттерного повторителя, выходом соединенного с входом второго эмиттерного повторителя, выход которого соединен с шиной первого выходного напряжения и входом делителя напряжения обратной связи, выходом подключенного к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвёртирующий вход которого соединен с выходом резистивного делителя напряжения , а выход - с объединенными . вьшодами резисторов смещения и нагрузки истокового повторителя, отличающееся тем, что, с целью увеличения площади усиления и устойчивости к самовозбуждению, оно снабжено усилительным каскадом на транзисторе, включенном с общим эмиттером, регулируемым источником опорного напряжения и генератором постоянного тока, вход которого соединен с шиной источника питания, а выход - с коллектором транзистора второго эмиттерного повторителя , базой транзистора усилительного «Л каскада и первым выводом резистора параллельной обратной связи по напряжению/ второй вывод которого подключен к резистору нагрузки транзистора усилительного каскада, шине второго выходного напряжения и коллектору транзистора усилительного каскада, причем эмиттер транзистора усилительного каскада соединен с выходом регулируемого источника опорного напряжения. ч| X со .4:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 107 А

3(59 G 01 R 13 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"(ЕОНВНДя

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3522340/18-21 (22) 16.12.82 (46) 07.03.84. Бюл. М 9 (72) E.Ñ. Миронов, В.М. Немировский и В.М. Синявский (53) 621.317.755(088.8) (56) 1. Техническое описание осцил-. лографа P_#_ 3260, фирма Филипс, Голландия, 1978.

2. Техническое описание осциллографа PN 3265, фирма Филипс, Голландия, 1979 (прототип). (54) (57) ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ТРАКТА

ВЕРТИКАЛЬНОГО ОТКЛОНЕНИЯ ОСЦИЛЛОГРА-.

ФА, содержащее частотно-компенсированный делитель напряжения, вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход — с входом резистивного делителя напряжения и входом истокового повторителя, выход которого подключен к входу первого эмиттерного повторителя, выходом соединенного с входом второго эмиттерного повторителя, выход которого соединен с шиной первого выходного напряжения и входом делителя напряжения обратной связи, выходом подключенного к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом резистивного делителя напряжения, а выход. — с объединенными выводами резисторов смещения и на- . грузки истокового повторителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения площади усиления и устойчивости к самовозбуждению, оно снабжено усилительным каскадом на транзисторе, включенном с общим эмиттером, регулируемым источником опорного напряжения и генератором постоянного тока, вход которого соединен с шиной источника питания, а выход — с коллектором транзистора второго эмиттерного повторителя, базой транзистора усилительного каскада и первым выводом резистора параллельной обратной связи по напряжению, второй вывод которого подключен к резистору нагрузки транзистора усилительного каскада, шине второго выходного напряжения и коллектору транзистора усилительного каскада, причем эмиттер транзистора усилительного каскада соединен с выходом регулируемого источника опорного напряжения.

1078340

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано во входных цепях тракта вертикального отклонения прецизионного электроннолучевого осциллографа с цифровым измерением параметров исследуемого сигнала.

Известно входное устройство тракта вертикального отклонения электроннолучевого осциллографа, содержащее последовательно соединенные 10 частотно-компенсированный делитель напряжения, истоковый повторитель с динамической нагрузкой, эмиттер ный повторитель, сумматор сигналов в виде эмиттерного повторителя с 15 динамической нагрузкой, цепь термокомпенсации, включающую генератор тока, и выходной делитель напряжения (1) .

Недостатками устройства являются 7О малая площадь усиления и значительный дрейф нуля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является входное устройство тракта вертикаль- 75 ного отклонения осциллографа, содержащее частотно-компенсированный делитель напряжения, вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход — с входом резистивного де- 0 лителя напряжения и входом истокового повторителя, выход которого подключен к входу первого эмиттерного повторителя, выходом соединенного с входом второго эмиттерного повторителя, выход которого соединен с шиной первого выходного напряжения и входом делителя напряжения обратной связи, выходом подключенного к инвертирующему входу операционного усилителя, неинверти- 4О рующий вход которого соединен с выходом резистивного делителя напряжения, а выход — с объединенными выводами резисторов смещения и нагрузки HOToKQBoro повторителя, причем 45 в базовые и коллекторные цепи транзисторов змиттерных повторителей вкл "чены антипаразитные резисторы j2) .

Недостатками известного устройства являются малая величина площади усиления, при которой не обеспечивается неискаженная передача сигналов на высокой частоте, и низкая устойчивость к самовозбуждекию.

Цель изобретения — увеличение площади усиления и устойчивости к самовозбуждению.

Эта цель достигается тем, что входное устройство тракта вертикаль- 60 ного отклонения осциллографа, содержащее частотно-компенсирбванный делитель напряжения, вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход — с входом резистивного делителя напряжения и входом истокового повторителя, выход которого подключен к входу первого эмиттерного повторителя, выходом соединенного с входом второго эмиттерного понторителя, выход которого соединен с шиной первого выходного напряжения и входом делителя йапряжения обратной связи, выходом подключенного к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом резистивного делителя напряжения, а выход — с объединенными выводами резисторов смещения и нагрузки истокового повторителя, снабжено усилительным каскадом на транзисторе, включенном с общим эмиттером, регулируемым источником опорного напряжения и генератором постоянного тока, вход которого соединен с шиной источника питания, а выход— с коллектором транзистора второго эмиттерного повторителя, базой транзистора усилительного каскада и первым выводом резистора параллельной обратной связи по напряжению, второй вывод которого подключен к резистору нагрузки транзистора усилительного каскада, шине второго выаодного напряжения и коллектору транзистора усилительного каскада, причем эмиттер транзистора усилительного каскада соединен с выходом регулируемого источника опорного напряжения.

Не чертеже представлена структурная электрическая схема.

Устройство состоит из частотнокомпенсированного делителя 1 напряжения, резистивного делителя 2 напряжения, истокового повторителя 3, включающего полевой транзистор 4, резистор 5 нагрузки и резистор б смещения, первого эмиттерного повторителя 7 и второго эмиттерного повторителя 8, включающего транзистор 9 и резистор 10 нагрузки, делителя 11 напряжения обратной связи, операционного усилителя 12, генератора 13 постоянного тока, усилительного каскада 14, включающего транзистор 15, резистор 16 нагрузки и резистор 17 параллельной обратной связи по напряжению, и регулируемого источника 18 опорного напряжения. Вход частотно-компенсированного делителя 1 напряжения соединен с шиной входного сигнала, а выход— с входом резистивногo делителя 2 напряжения и входом истокового повторителя 3, выход которого подключен к входу первого эмиитерного повторителя 7, выходом связанного с входом второго эмиттерного повторителя 8, выход которого соединен с шиной первого выходного напряжения

1078340

60 и входом делителя 11 напряжения обратной связи, выходом подключенного к инвертирующему входу операционного усилителя 12, неинвертирующий вход которого связан с выходом резистивного делителя 2 напряжения, а выход — с объединенными выводами резисторов смещения 6 и нагрузки 5 истокового повторителя 3. Вход генератора 13 постоянного тока соединен с шиной источника питания, а выход — с коллектором транзистора 9 второго эмиттерного повторителя 8, базой транзистора 15 усилительного каскада 14 и первым выводом резистора 17 параллельной обратной связи по напряжению, второй вывод которого подключен к резистору 16 нагрузки транзистора 15 усилительного каскада 14, шине второго выходного напряжения и коллектору транзистора

15 усилительного каскада 14, причем эмиттер транзистора 15 усилительного каскада 14 связан с выходом регулируемого источника 18 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Входной исследуемый сигнал поступает на вход частотно-компенсированного делителя 1 напряжения.

С выхода делителя 1 переменная составляющая сигнала через конденсатор поступает на вход истоковогр повторителя 3. На объединенные выводы резисторов 5 и 6 истокового повторителя 3 воздействуют постоянная и низкочастотная составляющие сигнала, которые формируются из входного сигнала после деления резистивным делителем 2 напряжения и усиления операционным усилителем 22.

Суммарный сигнал с выхода истокового повторителя 3 поступает на вход первого эмиттерного повторителя 7, а с его выхода — на вход второго эмиттерного повторителя 8.

Если при отсутствии постоянной составляющей входного сигнала в результате дрейфа характеристик активных элементов устройства или источников питания выходное напряжение отличается от нуля, то цепь усиленной (с помощью операционного усилителя 12) отрицательной обратной связи реагирует таким образом, что первое выходное напряжение снова становится равным нулю. При наличии постоянной составляющей входного сигнала последняя воздействует на неинвертируемый вход операционного усилителя 12, в результате чего пос5

35 тоянная составляющая выходного напряжения равна постоянной составляющей входного сигнала (c учетом коэффициента передачи).

Ток, создаваемый генератором 13 постоянного тока, определяет коллекторный ток транзистора 9, малый по величине базовый ток транзистора 15 и ток через делитель, составленный резисторами 17 и 16. При отсутствии постоянной составляющей исследуемого сигнала на входе устройства второе выходное напряжение устройства устанавливается с помощью регулируемого источника 18 опорного напряжения равным нулю. При этом величина фиксированного потенциала базы транзистора 15 определяется выходным напряжением регулируемого источника 18 опорного напряжения. Поскольку генератор 13 постоянного тока шунтирован переходом база-эмиттер транзистора 15, сопротивление которого при токе свыше 7-10 мА исчис-чется несколькими омами, то сопротивление этого перехода, включенное в коллекторную цепь транзистора 9 второго эмиттерного повторителя 8 не способствует ухудшению частотных и усилительных свойств этого повторителя. Коэффициент усиления схемы, включающей второй эмиттерный повторитель 8 и усилительный каскад 14, равен отношению сопротивлений резисторов 17 и 10 и не зависит от параметров этих транзисторов и, следовательно, от температуры окружающей среды.

Поскольку суммарный коэффициент передачи исследуемого сигнала истоковым повторителем 3 и первым эмиттерным повторителем 7 не превышает

0,8-0,85, то, выбрав коэффициент усиления эмиттерного повторителя 8 и усилительного каскада 14 больше 1, можно довести ббщий коэффициент передачи от входа к шине второго выходного напряжения до 1 или более, если это необходимо для работы цифрового измерителя. При этом увеличение коэффициента передачи не приведет к сокращению полосы пропускания устройства, так как коэффициент передачи Кц не зависит от параметров транзисторов. Увеличение площади усиления в устройстве сопровождается повышением устойчивости к самовозбуждению вследствие уменьшения емкостной составляющей нагрузки на выходах устройства, а также увеличением температурной стабильности коэффициента передачи.

Составитель В. Лившиц

Редактор О. Бугир Техред A.Áàáèíåö Корректор А, Зимокосов

Заказ 950/38 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4