Компаратор для устройств допускового контроля параметров электронных схем

Патент 866485

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-вувЂ” (22) Заявлено 281279 (21) 2860246/18-21 с присоединением заявки HP (23) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 2309.81. Бюллетень No 35

Дата опубликования описания 2309.81 (51) М. К„.>

G 01 R 17/02

С 01 и 27/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК621. 317..7(088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Г.И. Андреев и С.И. Капустий (71) Заявитель (94 ) КОМПАРАТОР ДЛЯ УСТРОЙСТВ ДОПУСКОВОГО, КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ

Изобретение относится к .измерительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительных приборах допускового контроля напряжений, параметров электронных схем, в частности коэффициента передачи четырехполюсника.

Известны компараторы для устройств допускового контроля параметров злек- 1,1 тронных схем, содержащие управляемий ключ, две пороговые схемы сравнения, выходы которых подсоединены к схеме

И, одной вЂ” непосредственно, другой через инвертор, а входы пороговых схем сравнения подключены к управляе- 15 мому ключу через развязывающие диоды. Пороговые схемы сравнения выполнены на туннельных диодах, настроенных на различных уровнях f1 ).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является компаратор для устройств допускового контроля параметров электронных схем, содержащий два операционных усилите- 2S ля с дифференциальными входами, три аттенюатора, один иэ которых перестраиваеьхяй, схему И, причем выходы двух аттенюаторов подключены, соответственно, к инвертирующим входам one- 30 рационных усилителей, выходы которых подключены к схеме ИР23, С помощью данного устройства контролируется не только постоянное напряжение, но и коэффициент передачи четырехполюсника по постоянному напряжению. Сигнал с выхода четырехполюсника необходимо поддерживать постоянным. Сигнал на выходе устройства формируется, когда выходной сигнал контролируемого четырехполюсника будет наводиться внутри поля допусков, определяемого входным сигналом, что можно рассчитать по фор-мулам

on, ввр к. Аоп. вх а и где "on опорное напряжение нижнего поля допуска;

U z« вЂ” опорное напряжение верхнего поля допуска;

U вЂ” входной сигнал конвх. тролируемого четырехполюсника;

866485

wv< ", @0 заданные величинь нижнего и верхнего допусков выходного напряжения контролируемого четырехполюсника.

Недостатком известного устройства является невозможность допускового контроля коэффициента передачи четырехполюсника и невысокая точность контроля.

Кроме погрешности контроля коэффициента Передачи четырехполюсника, вносимой самой схемой устройства, из приведенных выше формул видно, что точность контроля коэффициента передачи четырехполюсника зависит также от точности установки входного сигнала, необходимого для контроля параметров четырехполюсника, и опорных напряжений верхнего и нижнего допусков, их стабильность во време- 20 ни зависят от стабильности источника отрицательного напряжения, коэффициента стабилизации стабилитрона и резисторов, которые на инвертирующих входах операционных усилителей ус- 2» танавливают верхний и нижний допуски.

Выполнить все эти требования, необходимые для контроля коэффициента передачи четырехполюсника с высокой

-..чнастью, достаточно сложно. 30

Цель изобретения вЂ” обеспечение допусковсго контроля коэффициента г",ередачи четырехполюсника и повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что s компаратор, содержащий два onepagvонных усилителя с дифференциальными входами, три аттенюатора, один из которых перестраиваемый, схему И, причем выходы двух аттенюаторов под- 40 ключены, соответственно, к инвертирующим входам операционных усилителей, выходы которых подключены к схеме И, цополнительно введены два синхронно работающих двухпозиционных 4» переключателя, два истоковых повторителя и элемент памяти, причем зажим источника входного сигнала контролируемого четырехполюсника через нормально замкнутые контакты последовательно соединенных переключателей, а зажим источника выходного сигнала четырехполюсника через перестраиваеьый аттенюатор и нормально разомкнутые контакты упомянутых переключателей подключены, соответственно, ко входам истоковых повтори2 телей; выход каждого из которых подсоединен к неинвертирующему входу одного операционного усилителя и входу аттенюатора, подключенного ко вхо- ф0 ду другого операционного усилителя,,а между входом истокового повторителя, включенного в цепь входного сигнала четырехполюсника, и земляной шиной подключен элемент памяти. 6»

На чертеже представлена структурная электрическая схема компаратора для устройств допускового контроля параметров электронных схем.

Компаратор содержит зажим-клемму 1 источника входного сигнала контролируемого четырехполюсника, эажимклемму 2 источника выходного сигнала контролируемого четырехполюсника, перестраиваеьый аттенюатор 3, включенный в цепь выходного сигнала контролируемого четырехполюсника два последовательно соединенных, синхронно работакщих двухпозиционных пере-.. ключателя 4 и 5, истоковые повторители 6 и 7, элемент 8 памяти, включенный между входом повторителя 6 и земляной шиной, аттенюаторы 9 и 10, операционные усилители 11 и 12 с дифференциальными входами, выходы которых через схему И 13 подключены к выходной клемме 14. Последовательно соединенные клемма 1, нормально замкнутые контакты (позиция 1) переключателей 4 и 5, истоковый повторитель

6 образуют цепь входного сигнала четырехполюсника.

Роль двухпозиционных переключателей 4 и 5 могут выполнять контактные группы реле. Элемент 8 памяти выполнен на конденсаторе 15. Аттенюаторы

9 и 10 выполнены на резисторах 16, 17 и 18, 19 соответственно.

Компаратор работает следующим образом.

Входной сигнал контролируемого четырехполюсника (постоянное напряжение) подается на клемму 1 и через контакты 4 и 5 переключателей в позиции 1 поступает в элемент 8 памяти - операция ".запоминание". Этот сигнал в дальнейшем является опорным напряжением, относительно которого производится допусковый контроль коэффициента передачи четырехполюсника. Зафиксированное в элементе памяти опорное напряжение через истоковый повторитель 6 поступает на вход аттенюатора 9, который устанавливает нижнюю границу поля допуска коэффициента передачи контролируемого четырехполюсника на инвертирующем входе операционного усилителя 11, обозначим его lj< . Одновременно, зафиксированный электронной памятью, сигнал с выхода истокового повторителя 6 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 12, обозначим его U, Это напря- . жение является опорным напряжением верхней границы поля допуска контролируемого коэффициента передачи.

При синхронном переключении переключателей 4 и 5 в положение I! выходной сигнал контролируемого четырехполюсника через перестраиваемый аттенюатор 3 поступает на вход истокового повторителя 7. Коэффициент

866485

Формула изобретения

Компаратор для устройств допускового контроля параметров электронных схем, содержащий два операционных усилителя с дифференциальными входами, три аттенюатора, один из которых перестраиваеьый, схему И, причем выходы двух аттенюаторов подключены, соответственно, к инвертирующим входам операционных усилителей, выходы которых подключены к схеме И, отличающийся тем, что, с целью обеспечения допускового контроля коэффициента передачи четырехполюсника и повышения точности контроля, в него введены два синхронно работающих двухпозиционных переключателя, два истоковых повторителя и элемент памяти, причем зажим источника входного сигнала контролируемого четырехполюсника через нормально замкнутые контакты последовательно соединенных переключателей, a saжим источника выходного сигнала четырехполюсника через перестраиваемый аттенюатор и нормально разомкнутые контакты упомянутых переключателей подключены, соответственно, ко входам истоковых повторителей, выход каждого из которых подсоединен к неинвертирующему входу одного операционного усилителя и входу аттенюатора,.подключенного ко входу другого операционного усилителя, а между входом истокового повторителя, включенного в цепь входного сигнала четырехполюсника, и земляной шиной подключен элемент памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 415794, кл. Н 03 К 5/20, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 441519, кл. G 01 R 17/02, 1975 (прототип).. деления перестраиваемого аттенюатора

3 устанавливается равным номинальному коэффициенту передачи контролируемого четырехполюсника. Это позволяет контролировать коэффициент передачи четырехполюсника, контролируя 5 только сигнал с его выхода.

С выхода истокового повторителя 7 выходной сигнал четырехполюсника, поделенный аттенюатором 3, поступает на аттенюатор 10, который делит

его на величину, соответствующую коэффициенту деления верхнего поля допуска

Если 10

КА где 0 ы»- выходной сигнал контРолиРУ- 15 емого четырехполюсника; К вЂ” коэффициент деления аттенюатора 3, то на выходе операционного усилителя 12, койтролирующего верхнее поле допуска, появится сигнал ошибки, например отрицательный перепад напряжения.

Если <0, то на выходе опера0вых

Кд а ционного усилителя 11, контролирующего нижнее поле допуска, появится Я5 сигнал ошибки, например отрицательный перепад напряжения. Если контролируеьый сигнал находится внутри поля допуска, т.е. 0 <О,, то на

0 вых

К, выходах операционных усилителей 11, 12 сигнал ошибки от сут ст вует, что соответствует положительным перепадам напряжений на выходах этих уаилителей.

Таким образом, при наличии сигнала ошибки на выходе схемы И, на клемме 14 появится логический "0", что означает - контролируемый параметр находится вне поля допуска, а при отсут- ствии сигнала ошибки на клемме 14 4Q появится логическая "1", что означает вЂ” контролируеьый параметр находится внутри поля допуска.

Использование компаратора позволит обеспечить допусковый контроль и по- 45 высить точность контроля коэффициента передачи четырехполюсника.

Точность контроля определяется погрешностями, вносимыми аттенюаторами, операционными усилителями и элементом памяти, так как компаратор предназначен для использования в устройствах автоматизированного контроля параметров четырехполюсников, то время контроля укаэанного параметра составит доли секунды, при этом сигнал, запомненный элементом памяти,и принятый за опорное напряжение, не успеет измениться, а следовательно, погрешностью, вносимою элементом памяти, можно пренебречь. 66

Точность контроля коэффициента передачи четырехполюсника с помощью известного устройства определяется погрешностями, вносимыми аттенюаторами и онерационными усилителями 65 также, как и в предлагаемом компараторе, и дополнительно погрешностями, определяемыми точностью установки опорного напряжения для выбора верхней и нижней границ допуска. Последние две из перечисленных выше погрешностей присущи только известным устройствам.

Таким образом, точность контроля коэффициента передачи четырехполюсника с помощью известных устройств ниже точности контроля с помощью предлагаемого компаратора на величину, определяемую погрешностями установки входного сигнала для контроля четырехполюсника и установки опорного напряжения для выбора верхней и нижней границ допуска и точностью установки входного сигнала для контроля четырехполюсника..

866485

Составитель Т.. Сердобольская

Эедактор Г. Волкова ТехредМ.Рейвес Корректор В. Синипкая

Заказ 8068/67 Тираж 735 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