Преобразователь амплитуды импульсов в постоянное напряжение "Галс-2 Советский патент 1987 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия преобразования за счет обеспечения независимости времени уравновешивания входного сигнала от его частоты, .

На фиг. 1представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - диаграммы,поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит компаратор I, первый вход которого подключен к входу, а второй вход - к выходу преобразователя, первый триггер 2, источник 3 опорного напряженияJ ключ 4, выход которого соединен с управляющим входом интегратора 5. Вход последнего подключен к -источнику 3, управляющий вход ключа соединен с выходом триггера 2. Блок 6 синхронизации состоит из компаратора 7 и од- новибраторов 8 и 9, неинвертирующий вход компаратора 7 соединен с входом блока 6 и входом преобразователя,ин- вертирующий - с общей шиной, а выход - с входами одновибраторов 8 и 9, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 6. Первый выход последнего под- ключен к входу сброса второго триггера, 10, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И 11 и 12, вторые входы которых соединены с вторым выходом блока 6, а выходы - с входом установки и сброса триггера 2 соответственно, одновибратор 13 включен между выходом компаратора 1 н входом установки триггера 10, Первый вход сумматора 14 соединен с источником 3, второй вход - с выходом интегратора 5, а выход - с выходом преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

Компаратор 1 сравнивает амплитуду входных импульсов с выходным напряжением сумматора 14 (фиг,2а). Первоначально на выходе сумматора 14 устанавливается напряжение смеш;ения и.,„

d

меньше, чем нижняя граница диапазона напряжения преобразуемых амплитуд, так как выходное напряжение интегратора 5 равно нулю. При этом на выходе компаратора 1 формируются импульсы (фиг.2Ь).

В это же время компаратор 7 в моменты перехода входного сигнала через ноль формирует импульсы (фиг .2с), фронты которых опережают, а спады отстают по времени от фронтов и спадов импульсов, формируемых компаратором 1J за счет наличия напряжения и, . По фронту импульса компаратора

7 одновибратор 8 формирует сигнал

(фиг,2е), осуществляющий сброс триггера 10, по фронту импульса компаратора 1 формируется сиг нал (фиг.2д), осуп;ествляющий установку триггера 10.

Таким образом, на выходе триггера 10 формируется импульсная последовательность сигналов {фиг.2g), а на инверсном выходе - проинвертированная.последовательность сигналов (фиг.2 п),

которые подаются на первые входы элементов И 11 и 12, На вторые входы этих элементов подается сигнал с од- новибратора 9, который формируется по спадам выходных импульсов компаратора 7, Если напряжение на выходе

14 и, входных импульсов

сумматора 14 и меньше амплитуды

, на выходе элемента И 11 формируется сигнал (фиг.2т)J устанавливающий триггер 2 в состояние 1 (фиг.2k), при котором напряжение на выходе интегратора 5 возрастает. При этом триггер 2 .не меняет свое состояние на противоположное (фиг„2k) до тех пор,.пока выполняется условие

и

и„,„

0

5

0

5

где и.

- напряжение на выходе преобразователя.

Если напряжение U превышает амплитуду импульсов U - на выходе компаратора 1 не формируется импульс, и триггер 10 остается в сброшенном состоянии. При этом на выходе элемента И 2 формируется сигнал, сбрасы- ваклций триггер 2 в состояние О,которому соответствует уменьшение напряжения на выходе интегратора 5,При достижении компенсирукяцим напряжением Uj амплитуды импульсов триггер 2 меняет свое состояние, и указанный процесс повторяется. Т.е. в установившемся режиме компенсирующее напряжение осуществляет колебания около напряжения J, равного напряжению, амплитуды импульсов, период этих колебаний равен периоду сигнала.

Время выхода преобразователя в установившийся режим равно

вых

RC

u и

где RC - постоянная времени интегратора;

Цд - напряжение источника 3; и не зависит от частоты входного сигнала. Относительная погрешность преобразования

абсолютная погрешность пре- 15

образования;

частота следования входных

импульсов.

Формула изобретения 20

теля, первый триггер, выход которого соединен с управляющим входом ключа, сумматор, первый вход которого подключен к источнику опорного напряжения, интегратор, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и быстродействия, в него введены одновибратор, второй триггер и два элемента И, причем выход компаратора соединён с входом установки второго триггера через одновибратор, вход сброса второго триггера подключен к первому выходу блока синхронизации, а прямой и инверсный выходы соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых подключены к второму выходу блока синхронизации, а выходы - к входу установки и входу сброса первого триггера соответственно, вход интегратора соединен с источником опорного напряжения, управляющий вход Преобразователь амплитуды иьгауль- сов в постоянное напряжение Галс-2, содержащий компаратор, первый вход которого подключен к входу преобразо- 25 с выходом ключа, а выход - с вторым вателя и входу блока синхронизации, входом сумматора, выход которого под а второй вход - к вькоду преобразоваключен к выходу преобразователя.

Редактор И.Горная

фиг i

Составитель С.Рыбин

Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 5117/44 Тираж 729Подписное

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

10

15

20

7030

теля, первый триггер, выход которого соединен с управляющим входом ключа, сумматор, первый вход которого подключен к источнику опорного напряжения, интегратор, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и быстродействия, в него введены одновибратор, второй триггер и два элемента И, причем выход компаратора соединён с входом установки второго триггера через одновибратор, вход сброса второго триггера подключен к первому выходу блока синхронизации, а прямой и инверсный выходы соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых подключены к второму выходу блока синхронизации, а выходы - к входу установки и входу сброса первого триггера соответственно, вход интегратора соединен с источником опорного напряжения, управляющий вход 25 с выходом ключа, а выход - с вторым входом сумматора, выход которого под с выходом ключа, а выход - с втор входом сумматора, выход которого

ключен к выходу преобразователя.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и позволяет повысить точность и быстродействие преобразования. Преобразователь содержит компаратор 1, триггер 2, источник 3 опорного напряжения, ключ 4, интегратор 5, блок 6 синхронизации, компаратор 7, одновибраторы 8 и 9 и сумматор 14. Введенные триггера 10, элементов И 11 и 12, одновибратора 13 и образование новых функциональных связей обеспечивает независимость времени уравновешивания входного сигнала от его частоты. 2 ил. $