Способ времяимпульсного преобразования аналогового сигнала Советский патент 1988 года по МПК H03K7/08 

Изобретение относится к импульсной технике-и может быть испольэова- но в импульсных вторичных источниках питания и преобразователях информа- ции.

Целью изобретения является повышение стабильности частоты преобразования .

Способ времяимпульсного преобразования включает следующие операции: формирование линейно развертывающего напряжения (ЛРН) путем интегрирования постоянного по величине тока, формирование йервого и второго управ- ляющих напряжений, первое из которых формируют путем сложения опорного и входного напряжений, а второе - путем вычитания входного напряжения из опорного, поочередное сравнение ли- нёйн6 раз-вертывающего напряжения с первым и вторым пороговыми напряже- ниями, которые устанавливают равными соответствующим управляющим напряжениям, уменьшение линейно развертывающего напряжения до начального значения в моменты равенства каждого порогового напряжения с линейно развертывающим и формирование в эти же моменты времени фронтов выходного импульсного сигнала.

На чертеже представлена схема устройства, с помощью которого осуществяют предлагаемый способ.

Устройство содержит конденсатор 1, генератор 2..тока, дифференциальный усилитель 3, управляемый ключ 4, компаратор 5, счетный триггер 6, ждущий мультивибратор 7, дополнительный ключ 8, при этом входы дифференциального усилителя 3 соединены соответственно с входной и общей шинами, а выходы - с входами управляемого ключа, управляющий вход которого соединен с выходной шиной и выходом счетного триггера 6, а выход - с первым входом компаратора 5, выход которого соединен с входами счетного триггера 6 и ждущего мультивибратора 7, а второй вход через конденсатор 1 - с общей шиной, через генератор 2 тока - с шиной источника питания и с общей гаиной через дополнительный ключ 8, управляющий вход которого соединен с:выходом ждущего мультивибратора 7. Все элементы устройства могут быть выполнены на интегральных схемах : К118УД1Б - диффе- ренциалыйй усилитель 3, К176ЛП1 0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

управляемый ключ /+, К554САЗБ - компаратор 5, К176ТМ2 - счетный триггер 6, К118Л1Б - ждущий мультивибратор. Дополнительный ключ 8 и генератор 2 тока могут быть выполнены на транзисторах.

Устройство работает следующим образом.

Линейно развертывающее напряжение формируется путем интегрирования на конденсаторе 1 постоянного по величи- от генератора 2 тока. Линейно развертывающее напряжение сравнивается с проговыми напряжениями,одно . из которых формируют путем сложения опорного и входного напряжений, а другое - путем вычитания входного напряжения из опорного. Сложение и вычитание опорного и входного напряжений производят с помощью дифференциального усилителя 3, выходы которого соединены через управляемый.ключ А с первым входом компаратора 5, на рой вход которого подают линейно раз- вертьгеающее напряжение с конденсатора 1. Таким образом, с помощью компаратора производят поочередное сравнение линейно развертывающего и пороговых напряжений. К выходу компаратора 5 подключены счетный триггер 6 и ждущий мультивибратор 7, которые запускаются в момент равенства линейно развертывающего и пороговых напряжений. Ждущий мультивибратор 7 формирует короткий импульс, разряжающий с помощью дополнительного ключа 8 конденсатор 1 до начального напряжения, после чего начинается формирование следующего линейно развертывающего напряжения. Выход триггера 6 подключен к управляющему входу управляемого ключа 4, который в момент равенства линейно развертывающего и пороговых напряжений изменяет свое состояние и производит смену порогового напряжения на первом входе компаратора 5.

В описанном варианте реализации предлагаемого способа длительности импульса и паузы равны:

t -Hl5- Ujg

где и, и и, из g и с и t.

U7C

uli

пороговые напряжения; напряжение источника питания;

постоянные коэффициенты.

.Sjb. с и.

+ и.

с учетом, что

Е « Е - и,

.S.-Ui- с 2Е

где Е - опорное напряжение.

Из выражения (2) видно, что частота следования импульсов не зависит от входного напряжения DX.

Таким образом, формирование пороговых напряжений путем сложения и вычитания входного напряжения из опорного, а также формирование линейно, развертывающего напряжения неизменной крутизны в каждом цикле сравнения, позволило исключить зависимость периода времяимпульсного преобразования аналогового сигнала от величины входного напряжения, что, в свою очередь, позволяет повысить точность обратного преобразования в преобразователях информации или улучшить фильтрацию в импульсных источниках питания.

10

15

20

25

Формула изобретения

Способ времяимпульсного преобразования аналогового сигнала, включающий формирование линейно развертывающего напряжения, формирование первого и второго управляющих напряжений, первое из которых формируют путем сложения опорного и входного напряжений, а второе - путем вычитания входного напряжения из опорного, поочередное сравнение линейно развертывающего Напряжения с первым и вторым пороговыми напряжениями, уменьшение линейно развертывающего напряжения до начального значения в моменты равенства каждого порогового напряжения с линейно развертывающим и формирование в эти же моменты времени фронтов выходного /, импульсного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения- стабильности частоты преобразова:- ния, пороговые напряжения устанавливают равными соответствующим управляющим напряжениям, а линейно развертывающее напряжение формируют интегрированием постоянного по величине тока.

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в импульсных вторичных источниках питания и преобразователях информации. Целью изобретения является повьшение стабильности частоты преобразования. Предложенный способ включает в себя след пощие операции: формирование линейно развертывакяцего напряжения (ЛРН) путем интегрирования постоянного по величине тока, формирование первого.и второго уп- равляющих,напряжений, поочередное сравнение ЛРН с первым и вторым пороговыми напряжениями. Затем уменьшают ЛРН :до начального значения в мдмен- ты равенства каждого порогового напряжения с ЛРН и формируют в эти моменты времени фронты выходного им пульсного сигнала. Устройство, реализующее способ, содержит конденсатор 1, генератор 2 тока, дифферен- циальньй усршитель 3, управляемый ключ 4, компаратор 5, счетный триггер 6, ждущий мультивибратор 7 дополнительный ключ 8. Способ позволяет также повысить точность обратного преобразования в преобразователях информации и улучшить фильтрацию в ин- пульсньк источниках питания. 1 ип. i (Л : DO э: