Устройство измерения амплитуды переменного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H03M1/46 

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для преобра-. зования величины амплитуды перемен- .ного напряжения в код.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы.

Устройство содержит компаратор 1, формирователь 2 ступенчатого напряжения, запоминающее устройство 3, ана- логовьй сумматор 4, первый сравнивающий блок 5, второй сравнивающий блок 6, регистр 7, цифроаналоговый преоб- разователь 8, вычитатель 9.

При измерении амплитуды переменного напряжения в код вырабатывают тактовые импульсы по равным, например DO, мгновенным значениям амплитуды (фиг.2а), выработку тактовых импульсов производит компаратор 1. По тактовым импульсам вырабатывают прямоугольные импульсы, причем амплитуда каждого последующего импульса отличается от предыдущего на величину шага квантования (фиг.25). Эту процедуру производит формирователь 2 ступенчатого напряжения следующим образом.

Блок управления по тактовым импульсам вырабатывает цифровой код и удерживает его на своем выходе в промежутке времени между двумя тактовы- ; ми импульсами. По этому цифровому ко- ду преобразователь кода в напряжение вырабатывает прямоугольный импульс амплитудой, пропорциональной этому цифровому коду, выработанный прямоугольный импульс складывают с преоб- разуемым переменным напряжением в аналоговом сумматоре. Сигналы на выходе сумматора (фиг.2Е) сравнивают с уровнем постоянного эталонного напряжения и, на первом сравнивающем блоке 5. Процесс продолжают до получения равенства амплитудд, суммарного напряжения с уровнем постоянного эта- .лонного напряжения U, .

При равенстве амплитуды суммарно- го напряжения и постоянного эталонного напряжения первый сравнивающий блок 5 вырабатывает строб (фиг.2г). Эталонное напряжение Ug вырабатывает цифроаналоговый преобразователь 8 в соответствии с кодом, хранящимся в регистре 7. Код амллитуды прямоугольного импульса, вырабатываемый форми

рователем 2 ступенчатого напряжения по тактовым импульсам, вырабатьшае- мым компаратором 1, поступает на вторые входы вычитателя 9, на первых входах которого присутствует код эта- лойного напряжения, поступающий на них с регистра 7. Вычитатель производит вычитание этих кодов и на выходе вычитателя 9 вырабатывается код разности между значениями U. и амплитудой прямоугольного импульса. По стробам, вырабатываемым первым сравнивающим блоком 5, запоминающее устройство 3 заносит в свои ячейки памяти цифровой код с выхода вычитателя 9. Этот процесс продолжается до тех пор,пока не будет пройден весь предполагаемый динамический диапазон изменения амплитуды преобразуемого напряжения. Окончание процесса преобразования производит формирователь 2 ступенчатого напряжения по сигналу, выработанному BTOpbiM сравнивающим блоком 6, при равенстве амплитуды прямоугольного импульса с уровнем эталонного напряжения.

Величина амплитуд1з1 переменного напряжения -выражается формулой

п

и..

и.

и;,

1-0

ВХ ЭТ

где Ugjj - амплитуды переменного напряжения ;

Л i - величина шагэ квантования; - уровень эталонного разряжения .

Формула изобретения

Устройство измерения амплитуды переменного напряжения, содержащее последовательно соединенные компаратор и формирователь ступенчатого напряжения, первый вход компаратора является входной шиной, регистр, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введены аналоговый сумматор, два сравнивающих блока, цифроаналоговый преобразователь, вычитатель, запоминающее устройство, выходы которого являются выходными шинами, первый вход соединен с выходом первого сравнивающего блока, а вторые входы соединены с выходами вычитателя,первые - входы которого соединены с первыми выходами формирователя ступенчатого напряжения-, а вторые входы объедине-:

ны с входами цифроаналогового преобразователя и подключены к выходам регистра, выход цифроаналогового преобразователя соединен .с первыми входами первого и второго сравнивающих блоков, второй вход первого сравнивающего блока соединен с выходом аналогового сумматора, первый вход ко- . торого является входной шиной, вто

рой вход объединен с вторым входом второго сравнивающего блока и подключен к второму выходу формирователя i ступенчатого напряжения, выход второго сравнивающего блока соединен с вторым входом формирователя ступенчатого напряжения, а второй вход компаратора является шиной опорного напряжения.

Изобретение относится к измерительной и вычислительной . техни- ке и может быть использовано для преобразования величины амплитуды переменного напряжения в кОд. Изобретение позволяет повысить быстродействие устройства, содержащего компаратор I, формирователь 2 ступенчатого напряжения, регистр 7, за счет введения в него аналогового сумматора 4, первого 5 и второго 6 сравнивающих блоков, цифроаналогового преобразователя 8, запоминающего устройства 3 и вычитателя 9. 2 ил.

Фиг.2

Редактор Н.Тупица

Составитель И.Романова

Техред Л.Олейник Корректор М.Самборская

Заказ 7535/57 Тираж 899 Подписное 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,