Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/04 

иг. 1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки и преобразования импульсных сигналов.

Цель изобретения - расширение диапазона коэффициента преобразования.

На (Ьиг. 1 поедставлена электрическая функциональная схема устройст ва;на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов содержит входную шину 1, соединенную через дифференцирующую цепь 2 с S-входом триггера 3, через первый интегрирующий усилитель 4 - с первым входом компаратора 5 и через последовательно соединенные одновиб- ратор 6 и второй интегрирующий усилитель 7 - с входом управляемого интегратора 8, управляющий вход которого соединен с выходной шиной 9 и выходом триггера 3, а выход - с вторым входом компаратора 5, выход которого соединен с R-входом триггера 3.

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть на входную шину 1 преобразователя подается периодический i пульсный сигнал с периодом Т, амплитудой и, длительностью t. Тогда в установившемся режиме на выходе первого инт гоирующег-о усилителя 4 напряжение .11, равно:

ся в единичное состояние на выходе. Этот сигнал подается на управляющий вход интегратора 8 и на выходе его формируется линейно изменяющееся напряжение IL :

и, и

(3)

где Г - постоянная времени интеграла 8.

Учитывая выражение (2), U, равно :

U

II W . TI . ° а i - mo Г ,

(4)

Линейно изменяющееся напряжение растет (по абсолютной величине) до

тех пор пока оно не сравняется с напряжением U,, Они сравниваются компаратором 5 и в момент их равенства на выходе компаратора 5 формируется сигнал, сбрасывающий триггер 3

в нулевое состояние. Это в свою очередь вызывает сброс управляемого интегратора 8. Таким образом, условия равенства U, и U,, подставляя вместо них выражения (1) и (4),

можно определить длительность импульса на выходе триггера 3 или длительность импульса на выходе преобразователя t.

35

и, и

3

Изобретение может быть использовано в устройствах обработки и преобразования импульсных сигналов. Целью изобретения является расширение диапазона коэффициента преобразования . Для достижения этой цели в преобразователь длительности периодических импульсных сигналов,содержащий входную шину 1, дифференцирующую цепь 2, триггер 3, компаратор 5 и выходную шину 9, дополнительно введены два интегрирующих усилителя 4 и 7, одновибратор 6 и управляемый интегратор 8. Изменение напряжения на выходе первого интегрирующего усилителя 4 компенсируется соответствующим изменением скорости нарастания напряжения на выходе управляемого интегратора 8, что исключает зависимость коэффициента преобразования длитeльj pcти от частоты входных импульсов. Работа преобразователя поясняется временными диаграммами приведенными в описании изобретения. 3 ил. (Л

и, - К/ и.

Т

(1)

где (-К,) - коэффициент передачи первого интегрирующего усилителя 4.

На выходе одновибратора 6 формируется периодический импульсный сигнал с тем же периодом Т, амплитудой

и длительностью t. На выходе

и

второго интегрирующего усилителя 7 напряжение U равно:

Uz - К,- U.Y

(2)

коэффициент передачи

второго интегрирующего усилителя 7.

фронтом каждого входнотриггер 3 устанавливает- К, . и.

tu

- т

2

К, и.

оС

(5)

где об

Кг Un, Кг Umo t.

- коэффициент преобразования длительности.

Из выражения (5) видно, что коэф- фициент преобразования длительности oi при постоянной амплитуде импульсов на входе преобразователя зависит только от параметров элементов схем. Меняя один из них, например коэффициент усиления первого интегрирующего усилителя 4 К,, можно получить непрерывный спектр коэффициентов преобразования длительности как больших, так и меньших единицы.

Временные диаграммы на фиг. 2 показывают входн1.1е импульсы диаграммы изменения во времени напряжения на выходе управляемого интегратора 8 и и выходные импульсы преобразователя (f, г ) .

В зависимости от коэффициента усиления К, первого интегрируюп(его усилителя 4 линейно изменяющееся напряжение и J на выходе управляемого интегратора 8 сравнивается на компараторе 5 с разными уровнями напряжения на выходе первого интегрирующего усилителя 4, например U, и U (фиг. 2 ). Таким образом, момент появления во времени сигнала на выходе компаратора 5, сбрасывающего триггер 3 и завершающего формирование импульса преобразователя, зависит прямо пропорционально от коэффициента усиления К первого интегрирующего усилителя 4. Как изображено на фиг. 25, при коэффициенте усилением К| на выходе преобразователя формиру импульсы длительностью t (фиг. 2S) и при коэффициенте усиления К/ - импульсы длительностью t (фиг. 2 ). Коэффициент преобразования длительности больше и меньше единицы соответственно.

При изме гении частоты входного сигнала при той же длительности импульсов изменяются напряжения U и и на выходе первого интегрирующего усилителя 4 и второго интегрирующего усилителя 7 (фиг. За). Изме

нение напряжения

Ь на выходе втоо

t .2

0

5

5

0

0

5

рого интегрирующего усилите. тя 7 вызывает изменение скорости возрастания (по абсолютной величине) напряжения и на выходе управляемого интегратора 8 (фиг. 3). Изменение напряжения U на выходе первого интегрирующего усилителя 4 компенсируется соответствующим изменением скорости возрастания напряжения U, и выходе управляемого интегратора 8 так, что коэффициент преобразования длительности не зависит от частоты входных импульсов (фиг. ЗЬ).

Формула изобретения Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов, содержащий входную шину, выходную шину, соединенную с выходом RS-триг- гера, R-вход которого соединен с выходом компаратора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона коэффициента преобразования, в него дополнительно введены дифференцирующая цепь, два интегрирующих усилителя, управляемый интегратор и одновибратор,вход которого соединен с входной шиной, через дифференцирующую цепь - с S-входом триггера, через парный интегрирующий усилитель - с первьм входом компаратора,а выход через второй интегрирующий усилитель -. с входом управляемого интегратора, управляющий вход которого соединен с выходной шиной, а выход - с вторым входом компаратора.

l/ илю, t/n

,

n n

//

rn

.З