Преобразователь скорости изменения аналогового сигнала во временной интервал Советский патент 1985 года по МПК H03M1/50 

« 1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к времяимпульсным кодирующем устройствам. скорости изменения аналогового сигнала,- и может быть использовано для построения цифровых измерительных приборов.

Цель изобретения - повьппенйе помехоустойчивости за счет осуществления операции интегрирования преоб- разуемого сигнала и реализации преобразования среднего значения скорости изменения аналогового сигнала в интервал времени, что обуславливает повьшение помехоустойчивости к высокочастотным помехам без существенного усложнения устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений.

Устройство содержит интегратор 1,. фиксатор 2 уровня, широтцо-импульсный модулятор 3, источник 4 опорного напряжения, соединенный через ключ 5 с первым входом интегратора, второй вход которого соединен с ис- точником входного сигнала, а также блок 6 управления, представляющий собой формирователь тактовых импульсов преобразования. Вход фиксатора 2 уровня подключен к выходу интегратора 1, а выходы - к широтно-импуль ному модулятору 3 и к третьему входу интегратора 1. Выход широтно-шпульсного модулятора 3 соединен с управляющим входом ключа 5. Выходы блока 6 управления подключены к управляющим входам фиксатора 2 уровня и широтно-импульсного модулятора 3.

Устройство работает следующим образом (фиг. 1).

Интегратор 1 интегрирует входное напряжение время, равное такту преобразования п. Фиксатор 2 уровня осуществляет запоминание выходного напряжения интегратора 1 к концу каждого такта и подачу его на соответствующие входы интегратора 1 и щиротно-импульсного модулятора 3.

В течение четного такта работы (2n-1) выходное напряжение иксатора 2 подается на вход интегатора 1, а в течение нечетного 2nh.t(2n+1)n - на вход широтно-имульсного модулятора 3.

Широтно-импульсный модулятор 3 ормирует информативный интервал

38152

времени t, в-течение которого опор- Ное напряжение tfgj через ключ 5 поступает на соответствующий вход интегратора 1 во время нечетного такта 5 работы преобразователя (фиг. 2). Для выходного напряжения интегратора 1 к концам четного и нечетного тактов работы справедливы выражения (Ь-г)|,Н

Ue.aubf I иЖ,

Й«-2)У,(2п-г)Ь

2пЬ2nli

UoM Uj2nH +ij U,,a+,j Uj2n-i dt,

(2ч-Oh(2n-l)Vi

где и U(,2n-i -напряжение на

выходе интегра20тора 1 к концу

(2п) и (2п-1) тактов работы (соответствующие моментам

25времени 2nh и .

(2n-l)h;

-постоянная интегратора 1; Ун Уг коэффициенты.

30обратных связей

с выхода фиксатора Z овня и источника 4 опорного напря35жения U(j. срот-

ветственнр..на входы интеТратора 1. Выбирая h ь и учитывая, что

40(2n-2lh+tx

Уг7 I МЬ-. (2п-2)1 К.концу (2п-1)-го такта работы пряжение на выходе интегратора 1, как следует из выражения (1), равно

U,j2n-l,

.где Ugx 2n-lJ - среднее значение входного напряжения за (2п-1) такт работы.

При у, -2 к концу 2п-го такта 55 напряжение, записываемое в фиксатор 2 уровня, равно

аМ - U9,2n-l . Выбирая масштаб преобразования широтно-импульсного модулятора 3, равный h/Ug, получим выражение для выходного интервала времени x iJ(Uext2n Ue,2n.ll). (2) При jfj 1 к концу (2п+1)-го такта работы преобразователя напря жение на выходе интегратора 1 уста навливается на уровне 5 UdtZn+ll . Далее процесс преобразования периодически повторяется. В соответствии с соотношением (2) выходйой интервал времени t пропорционален разности средних значений входного сигнала на двух соседних тактах преобразования, что и обуславливает повьш1ение помехоустройчивос- ги.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержащий источник опорного напряжения, выход которого соединен через ключ с первым входом интегратора, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены фиксатор уровня, широтноимпульсный модулятор и блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам фиксатора уровня и широтно-импульсного модулятора, входная щина устройства соединена с вторым входом интегратора, выход которого подключен к сигнальному входу фиксатора уровня, первый выход которого соединен с входом широтно-импульсного модулятора, а второй выход - с третьим входом интегратора, выход широтно-импульсного модулятора соединен с управляющим входом . ключа и выходной Шиной устройства. СО 00 сх ел

tla

U6