Прецизионный расширитель импульсов
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е (11,63О746
ИЗОБРЕТЕН И Я|
Сотое Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 18.11.76 (21) 2420956/18-21 с присоединением заявки ¹ (51) М, Кл.с
Н ОЗК 13/20,, Н ОЗК 9/02! (43) Опубликовано 30.10.78. Бюллетень № 40I
I (45) Дата опубликования описания 30.10.78 (53) УДК 681.325.72 (088.8) ло делам изобретеиий и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель
А. Д. Руднев
Украинский научно-исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности (54) ПРЕЦИЗИОННЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ
ГосУАарствеииый комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к технике электрических измерений и может быть использовано в устройствах измерения амплитуды коротких одиночных импульсов.
Известный расширитель импульсов, содержащий операционный усилитель со следящей обратной связью, имеет низкую точность при расширении коротких импульсов (1).
Наиболее близкое к изобретению реше- 10 ние — прецизионный расширитель импульсов, содержащий интегратор, ключи, источник опорного сигнала, выход которого подключен к входу первого ключа, линию задержки и амплитудно-временной преобра- 15 зователь (2).
Однако и этот расширитель имеет недостаточную точность при расширении коротких одиночных импульсов вследствие узости полосы пропускания. 20
Цель изобретения — повышение точности при расширении коротких одиночных импульсов.
Для этого в прецизионный расширитель импульсов, содержащий интегратор, ключи, 25 источник опорного сигнала, выход которого подключен к входу первого ключа, линию задержки, амплитудно-временной преобразователь, введено моделирующее звено, включенное между выходом интегратора и 30 входом второго ключа, выходом подключенного к первому входу интегратора, а управляющим входом через линию задержки— к первому выходу амплитудно-временного преобразователя, второй вход которого подкл очен к управляющему входу первого ключа, выходом подключенного к второму входу интегратора.
На чертеже приведена схема расширителя.
Прецизионный расширитель импульсов содержит;,ìïлптудно-временной преобразователь 1, связанный первым выходом HcII0средственно с .правляющим входом ключа
2, а с управляющим входом ключа 3 — через лпшпо 4 задержки. Источник 5 опорного сигнала нагружен а вход ключа 2, выход которого соединен с инвертпрующим входом интегратора, состоящего пз интегрирующего усилителя 6 и копденсатора 7. Непнвертирующий вход усилителя 6 соединен с выходом ключа 3, к входу которого через моделирующее звено 8 подключен выход
ycInIIтсля 6.
Расширитель работает следующим образом.
Преобразователь 1 преобразует амплитуду Х вхо.тпого импульса в импульс длительностью
r „— К„(Х вЂ” . (х)), где К вЂ” коэффициент преобразования; ф(х) — погрешность недозаряда накопительного конденсатора преобразователя 1.
В течение врсvепп г,, ключ 2 переключает
630746
Это напряжение хранится на конденсаторе
7, так как по окончании интервала 4 ток источника 5 отключается от интегратора и замыкается на землю ключом 2. Одновре- 15 менно запускается линия 4 задержки, имеющая время задержки /,. В течение времени t3 неинвертирующий вход усилителя 6 отключается от земли и соединяется с собственным выходом через моделирующее звено 8. Образовавшаяся замкнутая система устойчива, так как охвачена 100% -ной отрицательной обратной связью через конденсатор 7, а положительная обратная связь имеет коэффициент передачи много меньше единицы ф(х) ((Х. На неинвертирующем входе появляется напряжение
E+Ä =- !(х).
Включение моделирующего звена 8 с вы- 30 хода на неинвертирующий вход интегратора 6 позволяет к выходному напряжению инте1-ритора b, равному (Х вЂ” ф(х)), прибавлять выходное напряжение моделиру!ощего звена 8. Если выбрать коэффициент 35 передачи моделирующего звена 8 близким к ф(х), то результирующее напряжение на выходе устройства равно Х. В реальной системе все элементы обладают погрешностями. Обозначим мультипликативные по- 40 грешности блоков расширителя через у, а аддативные — через у, индексы при погрешностях характеризуют их принадлежность: п — преобразователю 1, и - — ш тсг1за ору.
Тогда с учетом погрешностей
>.= =— - (1+ Т + Т ), (- ) (1+ Т + -.)+Т
Наибольшее внимание здесь заслуживают погрешности, обусловленные дрейфом знаИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Нетребенко K. А. Компенсационные
45 схемы амплитудных вольтметров и у казателей экстремума. М., «Энергия», 1967, с. 66 — 70.
2. Авторское свидетельство СССР № 527822, Н ОЗК, 13/20, 22.03.75.! 1
8Е !л 6 о 1 Д
Заказ 2474/17
1 ! !
Типография, пр. Сапунова, 2 ток J источника 5 опорно о сигнала во входную цепь интегрирующего усилителя 6, на выходе которого к окончангпо интервала
/„ образуется !напряжение н (tè) — 4/С где С вЂ” постоянный коэффициент.
При выборе отношений I/C, равным 1/К,-„ получаем
U„(t„) =- х — (х). ченпй токов разряда в преобразователе 1 и питания интегратора. Оощность их структур и условий эксплуатации позволяет IOворить о коррелированных погрешностях, т. е. любые изменения этих токов одинаковы по знаку и относительной величине. Принимая это во внимание, можно показать, что Т „= — Т„, отсюда получаем U„(t„) =
=Х вЂ” ф(х)+1„. Функция Уу недозаряда выражается для таких преобразователей 1 сложной логарифмической функцией, однако для постоянной формы и длительности импульсов допустима аппроксимация .! (х) = А 1п Х вЂ” В, отклонение которой от расчетных значений не превышает 2 — 3%.
Время t, линии 4 задержки выбирается равным требуемому времени запоминания.
Оно ограничено допустимым разрядом конденсатора 7 во времени, Формула изобретения
Прецизионный расширитель импульсов, содержащий интегратор, ключи, источник опорного сигнала, выход которого подключен к входу первого ключа, линию задержки, амплитудно-временной преобразователь, отличающийся тем, что, с цель1о повышения точности при расширении коротких одиночных импульсов, в него введено моделирующее звено, включенное между выходом интегратора и входом второго ключа, выходом подключсш1ого к первому входу интегратора, а управляющим входом через лини1о задержки — к первому выходу амплитудно-временного преобразователя, второй вход которого подключен к управляющему входу первого ключа, выходом подключенного к второму входу интегратораа.
Составитель А. Степанов
Редактор T. Рыбвлова Техред 3. Тараненко
Корректор Л. Орлова
Изд. ¹ 699 Тираж 1080
Подписное
НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5