®

®

®

Гашение дисплея

10 = 3 МКС

t,~t2tj=ff,B МКС Рис.4

117 итс

Вход счетных импульсов

МН7Ш

Управление памятью

Установка нуля

Перенос В старший разряд

МН7аО

денсатором С4 обеспечивает правильную последовательность работы всех- узлов прибора (т. е. сначала перепись информации из счетчика в память, а лишь затем его установка в нулевое состояние). Форма управляющих сигналов в различных точках вольтметра приведена на рис. 4. В момент, когда напряжение на интегрирующем конденсаторе достигнет величины Кдр, напряжение на выходе компаратора начнет уменьшаться (со скоростью примерно 20 В/мкс) от напряжения насыщения ОУ - 13 В. Когда оно достигает уровня-)- 5 В, будет сформирован фронт импульса, управляющего диодным мостом (точка 2) и короткий импульс управления памятью (точка 4). Из-за задержки сигнала между входом и выходом компаратора (около 1 мкс) напряжение па его выходе успевает уменьшиться примерно до - 10 В. Затем начинается рост этого напряжения До + 13 В и в этот момент формируется импульс установки счетчика в состояние 0000, который используется также и для установки в исходное состояние микросхем D11.2 и D10.2. Это в частности исключает (блокировкой элемента D13.4) переключение диодного моста, после того как напряжение на выходе компаратора вернется к значению -и 13 В.

Это состояние будет сохраняться до тех пор, пока не произойдет заполнение всех счетчиков (включая и триггер D10.2) импульсами, поступающими с тактового генератора. В момент перехода от состояния 1999 к состоянию 0000 на выходе D10.2 появиться логическая 1, что приведет в конечном итоге к появлению на одном из входов элемента D13.4 логического О (на другом входе - логическая 1). При этом закроется транзистор V3, диодный мост изменит свое состояние и конденсатор С1 подключится к источнику образцового тока.

Если при налаживании вольтметра возникнут трудности с управляющими импульсами (нарушены временнйе соотношения или длительность этих импульсов недостаточна) , то следует проконтролировать их с помощью широкополосного осциллографа (желательно с линией задержки в канале вертикального отклонения). Запуск развертки осциллографа при этом осуществляют сигналом, который беру г непосредственно с выхода компаратора. Длительность импульсов устанавливают подбором конденсаторов С2 и СЗ. На задержку между спадом импульса, управляющего памятью, и фронтом импульса, устанавливающего счетчики в нулевое состояние, влияют конденсатор С4 и резистор R9. При этом следует иметь в виду, что эти элементы влияют и на длительности соответствующих импульсов.

Счетчики, микросхемы памяти и дешифратора, а также дисплей показаны на рис. 3 условно. Полная схема первой декады (остальные ей аналогичны) приведена на рис. 5. В данном узле использованы стандартные схемы включения всех микросхем, и в комментариях они не нуждаются. Схема счетчика второй тысячи приведена на рис. 3. В него входят микросхемы D10.2 (собственно счетчик) и D10.1 (память). Включение единицы в самом.старшем разряде дисплея при напряжениях 1 В и более обеспечивает транзистор V5. Импульсы с микросхемы D3 счетчика подаются на триггер D10.2 через инвертер 012.3, так как микросхема МН7474 управляется фронтом соответствующего импульса.

Генератор тактовых (счетных) импульсов вьшолнен на элементах D14.2 и D13.1 (рис. 3). Для уменьшения влияния помех с частотой сети тактовую частоту обычно выбирают такой, чтобы продолжительность первой фазы измерительного цикла (когда интегрирующий конденсатор подключен к преобразователю входное напряжение -ток) была кратна периоду сетевого напряжения (20 мс). В данном приборе тактовая частота составляет 12,5 кГц, поэтому полное вромя измерительного цикла изменяется от 160 мс (входаюе напряжение равно нулю) до 320 мс (входное напряжение 2 В). Частота генерации определяется в первую очередь емкостью конденсатора С5 и (в меньшей степени) сопрочсивлением резисторов R13 - R15.

Как уже отмечалось, при подаче на вход вольтметра отрицательного напряжения дисплей гаснет. Это обеспечивает транзистор V4 и следующие за ним логические элементы - на выходе последнего нз них (D14.4) и соответственно на гасящем входе депшфратора (например, D7 на рис. 5) устанавливается напряжение низкого уровня, что и приводит к отключению дисплея. Как только отрицательное напряжение на входе вольтметра исчезнет, то транзистор V4 и все последующие элементы вернутся в исходное состояние.

Более сложные процессы происходят в цепях индикации, когда входное напряжение превысит значение + 2 В. Рассмотрим работу этой части прибора для входного напряжшия, лежащего в интервале О . . 1,999 В. Форма сигналов в различных точках устройства в этом случае показана на рис. 6. Они соответствуют (по соотяощению между и f ) подаче на вход вольтметра напряжения около + 1,5 В. С выходов микросхем D11.2 и D10.2 импульсы поступают на элемент D13.2, а затем на элемент D12.1. С выхода этого элемента импульсы поступают на вход С триггера DILI. С не-больщой задержкой (около 1,5 мкс) на вход Я этого триггера поступают короткие импульсы, сформированные узлом на элементе D14.1. В результате формируется короткий гасящий импульс для дисплея, который нащ глаз не в состоянии зарегистрировать. Заметим, что для нормального режима вольтметра вьшолняется соотношение

Если входное напряжение + 2 В и более, то будет уже меньше tj и форма сш налов в соответствующих точках будет иной (рис. 7.). Легко видеть, что в этом случае дисплей гаснет уже на довольно продолжительное время, которое соответ ствует времени tj (т. е. может достигать 160 мс). Такое мигание дисплея хорошо регистрируется глазом человека.

При перегрузке прибора по входу до некоторого значения (оно зависит от ряда факторов и обычно составляет 120% от верхнего предела измерений) прибор будет

*х = 760 МС

®

® ® @

Рис. 6