Многоканальный времяимпульсный преобразователь Советский патент 1986 года по МПК H03M1/52 

ключ 7 и токоограннчивающий элемент, ввыполненнын на резисторе 4, подключается к инвертирующему входу операционного усилителя 8, неинвертирую- вход которого с помощью ключа. 9

коммутируется на общую шину, что обес- зистора 11. 1 ил,

Изобретение относится к иг пульс- ной технике и может быть использовано в системах сбора информации при автоматизации технологических процессов, научных исследований и производственных испытаний.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия преобразования за счет уменьшения погрешностей, связанных с нестабильностью параметров разрядной цепи образцового конденсатора, и сокращения времени разряда.

На чертеже приведена структурная схема многоканального времяимпульс- кого преобразователя.

Многоканальный времяимпульснко преобраз ователь содержит источник 1 питания, выход которого соединен с резисторным делителем 2 опорного напряжения, резисторные датчики 3), ,..5 3j, токоограничивающий элемент,, выполненный на резисторе 4, образцовьш интегрирукнций элемент (коденсатор) 5, измерительные ключи 6$ первый ключ 7, компаратор, выполнен- на операционном усилителе 8, инвертирующий вход которого соединен с первым выводом образцового интегрирующего элемента 5, а неинвертиру- ющий вход - через второй ключ 9 с об шиной и через третий ключ 10 - с выходом резисторного делит(гля 2, гшючевой элемент 5 вьшолненньй на транзисторе 11, коллектор которого соединен с источником 12 напряжения обратной полярности, формирователь 1 импульсов, триггер 14, генератор 15 тактовых импульсов, коммутатор 16 и выходную шину 17.

Многоканальный времяимпульсный преобразователь работает следующим образом.

печивает быстрый разряд образцового интегрирующего элемента 5 с помощью цепи, образуемой источником 12 напряжения обратной полярности5 операционного усилителя 8 и открытого транПд кл преобразования параметров датчиков во временной интервал состоит из двух этапов.

На первом этапе импульсом генера- «; тора 15 тактовых импульсов триггер 14 устанавливается в единичное состояние j а коммутатор 16 подготавливает к включению очередной измерительный I ключ 6. Триггер 14 размыкает второй

ключ 9 и замыкает третий ключ 10, отключая тем саг-1ым неинвертируюгщй вход операционного усилителя 8 от общей щины и подключая к нему выход резисторного делителя 2 опорного напS ряжения. Транзистор 11 запирается, операционный усилитель 8 переходит в режим работы компаратора напряжений. Одновременно триггер 14 размыкает первый ключ 7 и через коммз та0 тор 16 замьжает очередной измеритель- ньй ключ 6, подавая питание от источника 1 на соответствующий опрашиваема резисторный датчик 3. Образцовый интегрирующий элемент 5 заряжается по экспонен диальному закону. Б момент, когда напряжение на образцовом интегрирующем элементе 5 достигает У равня опорного напряжения, срабатывает компаратор на операционном уси- ли1:еле 8, возвращая через формирователь 13 триггер 14 в исходное нулевое состояние. Ключ 6 размыкается, длительность Иг шульса с выхода триггера 14 пропорциональна сопротивлениюсо5 ответствутощего резисторногодатчика 3.

На )зтором этапе триггер 14, возвращаясь в нулевое состояние, отключает нвинвертирующий вход операционного уодлителя 8 от резисторного делителя 2 опорного напряжения и подключает ei o к общей шине, подавая на него нулевое напряжение. Одновременно триггер 14 замыкает первый ключ 7, подключая резистор 4 к источнику 1,

5

0

Операционньй усилитель 8 открьшает транзистор 11 и образцовый интегрирующий элемент 5 быстро разряжается до напряжения смещения операцирнио- го усилителя 8. На втором этапе схема, состоящая из источника 12 напряжения обратной полярности операционного усилителя 8 и транзистора 11, работает как стабилизатор напряжения Так как в этом режиме напряжение на неинвертирующем входе усилителя 8 равно нулю, то выходное напряжение стабилизатора определяется только напряжением смещения усилителя. Резистор 4 обеспечивает заданную величину рабочего тока транзистора 11.

Формула изобретения

Многоканальный времяимпульсный преобразователь, содержащий источник питания, выход которого через параллельно включенные цепи из последовательно соединенных измерительного ключа и резисторного датчика каждая подключен к первому выводу образцового интегрирующего элемента, второй вывод которого является общей шиной, компаратор, три ключа и триггер, пер вьм вьпсод которого является выходной шиной, а первый вход соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, второй выход которого подключен к первому входу коммутатора, выходы которого соединены с. управляющими входами соответствующих измериРедактор И-.Дербак Заказ 3716/55

Составитель В.Войтов

Техред О.Сопко Корректор О.Луговая

Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ,

тельных ключей, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия преобразователя, в него введены источник напряже- 5 кия обратной полярности, ключевой элемент, вьтолненный на транзисторе токоограничивающий элемент, вьтолненный на резисторе, резисторный делитель опорного напряжения и формиро- 0 ватель импульсов, а компаратор выполнен на операционном усилителе,при этом вход формирователя импульсов соединен с базой транзистора, коллектор которого подключен к вьпсоду ис- 5 точника напряжения обратной полярности, а эмиттер - к первому вьтоду об- разцового интегрирующего элемента и инвертирующему входу операционного усилителя, а через резистор и первый 0 ключ - к выходу источника питания, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через второй и третий ключи соответственно с общей ЩННОЙ и выходом резисторного делите- 5 ля опорного напряжения, а выход через формирователь импульсов - с вторым входом триггера, первый выход которого подключен к второму входу коммутатора, причем выход источника пи- 0 тания соединен с входом резисторного делителя опорного напряжения, а уп- равляющие входы первого и второго ключей объединены и подключены к второму выходу триггера, первый выход которого соединен с управляющим вхо5

дом третьего ключа.

Изобретение относится к импульсной- технике и может быть использовано в системах сбора информации при автоматизации технологических процессов, научных исследований и производственных испытаний. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия многоканального вре- мяимпульсного преобразователя за счет уменьшения погрешностей, связанных с нестабильностью параметров разрядной цепи, и сокращения времени разряда. На первом этапе генератор 15 тактовых импульсов устанавливает триггер 14 в единичное состояние, подключая неинвертирующий вход вьшолненного на операционном усилителе 8 компаратора к выходу резисторного делителя 2 опорного напряжения с помощью второго 9 и третьего 10 ключей. При этом ключевой элемент, вьтолненный на транзисторе 11, запирается, размыкается первый ключ 7, а коммутатор 1б с по- мош,ью измерительных ключей 6..., 6„ подключает соответствующий резистор- ный датчик 3 к источнику 1 питания, обеспечивая заряд образцового интегрирующего элемента 5 до уровня опорного напряжения, Импульс с формирователя 13 импульсов возвращает триггер 14 в исходное нулевое состояние, формируя на выходной шине 17 сигнал, и размыкает ключи 6. На втором этапе источник 1 питания через первый с С/)