Преобразователь амплитуды импульсов в постоянное напряжение "Галс-3 Советский патент 1988 года по МПК G01R19/04 

ОО 00 С5 СО

to

со

Изобретение относится к измерительной технике и .может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства - достигается за счет преобразования амп. ш- туды импульсов прямоугольной формы с расширением дина.мического диапазона преобразуемых амплитудных значений сигналов и. независимостью динамического диапазона от длительности и скорости нарастания фронтов импульсов. Для этого в устройство дополнительно введены элемент ИЛИ 10 и элемент 14 задержки. Кроме того, устройство содержит компараторы I и 2, триггеры 3 и 4, одновибраторы 5, 6 и 7. элементы И 8 и 9, ключ 11, интегратор 12, источник 13 опорного напряжения. При работе устройства в установившемся режиме компеп- сируюшее напряжение колеблется около напряжения, равного напряжению а.мплитудь входных импульсов с частотой входного сигнала. 2 ил. S (Л

.f

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет преобразования амплитуды импульсов прямоугольной формы с расширением динамического диапазона преобразуемых амплитудных значений сигналов и независимостью динамического диапазона от длительности и скорости нарастания фронтов импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 - диаграммы его работы.

Преобразователь содержит два компаратора 1 и 2, два трип ера 3 и 4, три одно- вибратора 5-7, два элемента И 8 и 9, элемент ИЛИ 10, ключ 11, интегратор 12, источник 13 опорного напряжения и элемент 14 задержки. Вход устройства соединен с первыми входами компараторов 1 и 2, выход компаратора 1 через одновибратор 6 - с первым входом триггера 3, а его второй вход через одновибратор 7 и элемент 14 задержки - с выходом элемента ИЛИ 10, первый выход триггера 3 соединен с первым входом элемента И 8, второй вход которого соединен с первым входом элемента И 9 и через одновибратор 5 с выходом компаратора 2, второй вход которого заземлен., второй выход триггера 3 соединен с вторым входом элемента И 9, выход которого соединен с первым входом триггера 4 И элемента ИЛИ 10, второй вход которого соединен с вторым входом триггера 4 и выходом элемента И 8. Выход триггера 4 через ключ 11 соединен с управляющим входом интегратора 12, вход которого соединен с выходом источника 13 опорного напряжения, а выход интегратора 12 - с вторым входом компаратора 1 и является выходом устройства.

Преобразователь работает следующим образом.

На вход компаратора 1 подается входная последовательность импульсов и производится сравнение амплитуды импульсов с величиной компенсирующего напряжения, поступающего с выхода интегратора 12 (фиг. 2а). В моменты превышения амплитуды входных импульсов над компенсирующим напряжением (Ux) на выходе компаратора 1 формируются импульсы (фиг. 2в). Компаратор 2 формирует импульсы в момент перехода входного сигнала через «О (фиг. 2с). Но переднему фронту импульсов с компаратора 1 и по заднему фронту импульсов компаратора 2 одновибраторы 6 и 5 формируют последовательность коротких импульсов (фиг. 2d,e). Импульсом одно- вибратора 6 триггер 3 устанавливается в состояние «1, а импульсом одновибратора 5 состояние триггера 3 через эле.менты И 8 (9) переписывается в триггер 4 (фиг. 2h,m).

Импульс одновибратора 5 через элемент ИЛИ 10 подается на элемент 14 задержки, причем длительность задержки должна быть больше длительности импульса одновибратора 5. По заднему фронту импульса элемента 14 задержки одновибратора 7 формирует импульс сброса триггера 3 (фиг. 21). Таким образом, на выходах триггера 3 формируется последовательность импульсов (фиг. 2f,h). При этом триггер 4 находится в состоянии «1 (фиг. 2k), соот- ветствующе.м нарастанию напряжения на выходе интегратора 12 в течение всего времени, пока выполняется условие

ик , где U-m амплитуда импульсов на входе

преобразователяj

UBIXX- напряжение на выходе преобразователя.

С того момента, когда данное условие перестанет выполняться, триггер 4 изменит свое состояние и через ключ 11 переключит направление интегрирования на противоположное, которое сохранится до .момента, когда условие опять перестанет выполняться. В установившемся режиме компенсирующее напряжение будет колебаться около напряжения, равного напряжению амплитуды входных импульсов с частотой вход- ного сигнала (фиг. 2а}. Время выхода в установившийся режим будет равно

4 ГЗСЦ )«

l-BbW- 71 VI

где RC - постоянная времени интеграто- ра 12;

Ц, - величина напряжения источника 13 опорного напряжения.

Формула изобретения

Преобразователь амплитуды импульсов в постоянное напряжение, содержащий два компаратора, три одновибратора, два триггера, два элемента И, ключ, интегратор и источник опорного напряжения, выход которого соединен с входом интегратора, управляющий вход которого через ключ соединен с выходом первого триггера, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход первого триггера соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с вторым выходом второго триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй его вход соединен с вторым входом второго элемента И и через

первый одновибратор - с выходом первого компаратора, первый вход которого заземлен, а второй вход соединен с первым входом второго компаратора и является входом преобразователя, второй вход вто

poro компаратора является выходом преобразователя, выход второго компаратора через второй одновибратор соединен с первым входом второго триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет преобразования амплитуды импульсов прямоугольной формы, расширения динамического диапазона и независимости динамического диапазона от длительности и скорости нарастания фронтов импульсов, в него дополнительно введены элемент ИЛИ и элемент задержки, причем первый и второй входы первого триггера соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого через последовательно включенный элемент задержки и третий одновибратор соединен с вторым входом второго триггера, выход интегратора соединен с вторым входом второго компаратора.

./Ж.