Способ время-импульсного преобразования аналогового сигнала и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК H03K7/08 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных источниках питания и преобразователях информации.

Целью изобретения является повыше- ние точности и помехоустойчивости преабразования.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ,

Способ времяимпульсного преобразо-

вания аналогового сигнала включает следующие операции: формирование пер- вого управляющего напряжения путем

сложения опорного и входного напряжеС выхода дифференциального усилителя 1 через управляемый ключ 2 одно из напряжений в соответствии с положением триггера 4 поступает на вход

НИИ, формирование второго управляюще- 15 управляемого генератора 3, конденсаг.о напряжения путем вычитания входно-,. .го напряжения из опорного, поочередное последовательное формирование под действием соответствующих управляющих

напряжений первого и второго гинейно- 20 При достижении напряжения на конден- развертывающих напряжений, поочеред- саторе порогового значения управляе- ное последовательное сравнение линей- мый генератор 3 формирует короткий

выходной импульс, который переключает триггер 4 в противоположное состоя- 25 ние

но-раэвертывающих напряжении с пороговым напряжением, причем при достижении величины порогового напряжения линейно-развертывающим напряжением оно уменьшается до начального значения и начинается формирование другого линейно-развертывающего напряжения,

, при зтом переключается управляемый ключ 2 и на вход генератора тока поступает управляющее напряжение с противоположного выхода дифференциального усилителя 1, которое вызовет

и поочередное формирование по резуль- 30 изменение тока заряда конденсатора.

татам сравнения линейно-развертывающих и порогового напряжений длительностей импульса и паузы выходного . сигнала.

Устрюйство для реализации способа содержит дифференциальный усилитель 1, управляемый ключ 2, управляемый генератор 3 коротких импуль сов, триггер 4, при этом первый вход дифференциального усилителя 1 соединен с вход- 40 щего выходного импульса, который ной шицой, второй вход с общей щиной, вызовет очередное переключение триг- а прямой и инверсный выходы - с вхо- гера 4 и соответственно управляемого дами управляемого ключа 2, выход ко- ключа 2. Процесс формирования выход- торого соединен с входом управляемого ного сигнала повторяется вновь, при- генератора 3, выход которого соединен 45 чем длительность импульса опр.еделяет- с входом триггера 4, выход ко.торого ся управляющим напряжением с одного

из выходов дифференциального усилителя 1 , а длительность паузы - управляющим напряжением с его противополож- 50 ного выхода. Эти длительности можно определить из выражений

соединен с управляк щим входом управляемого ключа 2.

Управляемый генератор 3 может быть выполнен из соединенных последовательно управляемого генератора тока и конденсатора, объединенные выводы которых соединены с входом порогового элемента, выполненного на соединенных последовательно однопереходном и биполярном транзисторах. Использование управляемого генератора тока позволяет изменять крутизну линейно-развер55

где V

Ч ё

у,с иГй

и и и,

пороговое напряжение управляемого генератора 3 коротких импульсов; напряжения на прямом и инверсном выходах

тывающего напряжения на конденсаторе и этим изменять длительность его за- ряда до порога срабатывания порогового элемента, включение на входе которого однопереходного транзистора обеспечивает сброс линейно-развертывающего напряжения к своему начальному значению в момент достижения порога. Устройство работает следующим обС выхода дифференциального усилителя 1 через управляемый ключ 2 одно из напряжений в соответствии с положением триггера 4 поступает на вход

тор которого заряжается током генератора тока, величина которого пропорциональна величине выходного напряжения дифференциального усилителя 1,

выходной импульс, который переключает триггер 4 в противоположное состоя- ние

, при зтом переключается управляемый ключ 2 и на вход генератора тока поступает управляющее напряжение с противоположного выхода дифференциального усилителя 1, которое вызовет

который был разряжен входной цепью порогового элемента управляемого генератора 3 за время формирования выходного импульса.

35 Изменение тока заряда конденсатора в свою очередь вызовет изменение скорости заряда конденсатора и, следовательно, времени до появления на выходе управляемого генератора 3 следую5

где V

Ч ё

у,с иГй

и и и,

пороговое напряжение управляемого генератора 3 коротких импульсов; напряжения на прямом и инверсном выходах

дифференциального уси- | лителя 1; g - коэффициент преобразования

генератора тока; С - емкость конденсатора в

управляемом генераторе 3. Выходной сигнал устройства пропорционален относительной длительности импульса, т.е.

t.

и,

t,+t ,

откуда следует, что он не зависит от величин и , С и g, что позволяет повысить точность и помехоустойчивость преобразования, причем в качестве опорного напряжения в устройстве принято синфазное напряжение на выходах дифференциального усилителя 1, равное

Vг+Vi 2

зафиксированное с помощью глубоной стабилизации синфазного режима. I

Таким образом, использование одно- полярных управляющих напряжений, фор-25 мируемых на выходах дифференциального усилителя, двух линейно-развертывающих напряжений с различной крутизной, формируемых одним узлом - последовательным соединением генератора тока 30 и конденсатора, а также использование только одного порогового напряжения позволяет обеспечить значительное повышение точности и помехоустойчивости преобразования.

Форм ула изобретения

1. Способ времяимпульсного преобразования аналогового сигнала, вклю- 40 чающий поочередное последовательное

Редактор А.Шандор

Составитель Е.Борзов

Техред М.ХоданичКорректор Г.Решетник

Заказ 1224/55Тираж 902 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, 4,

5

0

5 0 5

0

формирование первых управляющего и линейно-развертывающего напряжений и вторых управляющего и линейно-развертывающего напряжений, поочередное сравнение обоих линейно-развертывающих напряжений с пороговыми напряжениями и поочередное формирование по результату сравнения длительностей импульса и паузы выходного сигнала, при этом первое управляющее напряжение формируют путем сложения опорного и входного напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости преобразования, второе управляющее напряжение формируют путем вычитания входного напряжения из опорного, причем пороговые напряжения выбирают равными, а в момент равенства каждого линейно-развертывающего и порогового напряжений уменьшают это линейно-развертывающее напряжение до начального значения.

2. Устройство для времяимпульсного преобразования аналогового сигнала, содержащее дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, и управляемый ключ, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, в него дополнительно введены соединенные последовательно управляемый генератор коротких импульсов и триггер, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа, выход которого соединен с входом управляемого генератора коротких импульсов, а входы - с пряг мым и инверсным выходами дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с общей шиной.

Изобрете ние может быть использовано в импульсных источниках питания и преобразователях информации. Цель изобретения - повьппение точности и помехоустойчивости преобразования. Устройство, реализ тощее способ, содержит дифференциальный усилитель 1 и управляемый ключ 2. В устройс1во введены генератор 3 коротких импульсов и триггер 4. Та:ким образом, цель изобретения достигается за счет использования однополярных управляющих напряжений, формируемых на выходах дифференциального усилителя 1 и двух линейно-развертывающих напряжений с различной крутизной, формируемых одним узлом - последовательньм соединением генератора тока и конденсатора. Кроме того, в предложенном техническом решении используется только одно пороговое напряжение. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. с (О (Л 00 о ю ю ел