Ьр IK) -ч
со сх
Выход
Изобретение относится к технике преобразования, в частности, к ана- лого-импульсным преобразователям, и предназначено для преобразования то- ка в частоту или временной интервал. Цель изобретения - расширение динамического диапазона преобразуемого входного сигнала и повышение точности преобразования.
На фиг. 1 представлена электрическая схема преобразователя; на фиг.2- диаграммы напряжений, поясняющие принцип работы преобразователя.
Частотный преобразователь тока содержит входную шину 1, однопереход- ный транзистор (ОПТ) 2, первый и второй биполярные транзисторы 3 и 4, первый, второй, третий и четвертьш резисторы 5, 6, 7 и 8, конденсатор 9 и шину источника 10 питания. Входная шина 1 соединена с эмиттером ОПТ 2, первг-я база которого через последова - тельно включенные резисторы 8 и 5 соединена с общей щиной, а вторая база через резистор 6 - с шиной источника Ю питания. База первого биполярного транзистора 3 соединена с общей для резисторр.в 5 и В точкой, эмиттер соединен с общей шиной, а коллектор - с эмиттером второго биполярного транзистора 4, При этом между коллектором и эмиттером первого биполярного тран- : зистора 3 включен конденсатор 9, а между коллектором м эмиттером второго биполярного транзистора 4 включен : резистор 7. Коллектор и база второго биполярного транзистора 4 соединены соответственно с эмиттером и первой базой ОПТ 2.
Преобразователь работает следующи образом.
В момент времени t О (фиг. 2а) напряжение на эмиттере U g ОПТ 2 ра но i3U (для упрощения рассмотрения работы за уровень отсчета принимаем и д), определяемое из выражения
ли
0 5
0
5
вается и при достижении величины напряжения пика и происходит отпирание ОПТ 2. Под воздействием выходного сигнала, снимаемого с первого резистора 5, и падения напряжения на четвертом резисторе 8 о крывается первый биполярный транзистор 3, через коллекторно-эмиттерный переход которого разряжается конденсатор 9, и открывается второй биполярный транзистор 4, шунтирующий коллекторно- эмиттерным переходом третий резистор 7. При уменьшении Uj до уровня напряжения впадины Ug ОПТ 2 и биполярные транзисторы 3 и 4 запираются, и описанные процессы повторяются вновь.
При малых входных токах, когда падение напряжения 1) на третьем резисторе 7 пренебрежимо мало по сравнению с величиной Up, диаграммы напряжений преобразователя практически не отличаются от известных.
Рассмотрим случай, когда входной ток I равен максимальному для преобразователя значению 1„.
На фиг. 26 приведена диаграмма работы известных преобразователей, когда конденсатор 9, шунтируемый коллекторно-эмиттерным переходом биполярного транзистора 3, включен непосредственно между эмиттером ОПТ 2 и общей шиной (т.е. резистор 7 зако- ,рочен и отсутствует биполярньш транзистор 4). Из диаграммы (фиг. 26) видно, что частота импульсов f, генерируемых преобразователем, определяется из выражения
f
1
fe + fp
Величина tp сравнима с величиной tg, несущей информацию об уровне входного тока, и вносит существенную ошибку в результат преобразования.
Чтобы исключить из выражения
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ | 1991 |
|
RU2032269C1 |
Мультивибратор | 1985 |
|
SU1336206A1 |
Преобразователь частоты | 1985 |
|
SU1327269A1 |
Преобразователь постоянного тока в частоту импульсов | 1972 |
|
SU919074A1 |
Преобразователь напряжения в частоту | 1981 |
|
SU987810A1 |
Генератор импульсов | 1984 |
|
SU1251297A1 |
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ВЫХОДНОЙ КАСКАД ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ | 2023 |
|
RU2802051C1 |
Следящий многоустойчивый компаратор напряжений | 1974 |
|
SU660226A1 |
Преобразователь ток-частота | 1979 |
|
SU963130A1 |
Преобразователь напряжения в частоту | 1982 |
|
SU1064457A1 |
Изобретение относится к технике преобразования, в частности к анало- го-импульсным преобразователям. Цель изобретения - расширение динамического диапазона преобразуемого входного сигнала и повьшение точности преобразования. Для этого необходимо отпирать однопереходный транзистор (опт) 2 раньше, чем напряжение на времязадающем конденсаторе (ВК) 9 достигнет величины напряжения пика ОПТ 2. Более раннее отпирание достигается за счет включе1П1я последовательно с ВК 9 резистора (Р) 7 и шунтирования их соответственно коллек - торно-эмиттерным переходом транзисторов 3 и 4, которые обеспечивают дополнительную цепь разряда ВК 9. Величина Р 7 выбирается исходя из того, чтобы заряд и разряд ВК 9 после при-; нудительного отпирания ОПТ 2 происходил за время, необходимое для заряда ВК 9 максимальным входным током до величины напряжения пика ОПТ 2. 2 ил. eg (Л
где I - входной ток, поступающий на входную шину 1 преобразователя;
г - сопротивление третьего резистора 7.
Конденсатор 9 разряжен, ОПТ 2 и биполярные транзисторы 3 и 4 заперты.
В процессе заряда конденсатора 9 напряжение на эмиттере ОПТ 2 увеличи 8 - fp
величину tp, необходимо на этот интервал времени раньше отпирать ОПТ 2. т,е, отпирать ОПТ 2 при максимальI,
., ,с,
ном значении входного тока i,, в момент.t, который определяется из выражения
tp
-8
Для этого необходимо дополнительно сместить в сторону увеличения нап- с ряжение на эмиттере ОПТ 2 на величину /зи, определяемую из выражения
JU
t р
где
t - известная величина, определяемая постоянной времени разряда конденсатора.
Смещение напряжения 4U в предлагаемом преобразователе создается за счет падения напряжения на третьем резисторе 7, Напряжение U на эмиттере ОПТ 2 в этом случае равно сумме падения напряжения на резисторе 7 и напряжения на конденсаторе 9.
Величина третьего резистора 7 определяется как
4U l
м
tp
При таком построении схемы процесс восстановления (интервал времени tg) и процесс разряда конденсатора 9 (интервал времени t) при входном токе 1,| проходят за время tg , что и необходимо. Тогда частота импульсов f, генерируемых преобразователем, пропорциональна величине входного тока I,
При уменьшении входного тока t увеличивается, стремясь к величине to, но разница между величинами
и t.tt остается пренеб-В
Ct,
g + tp) а u,g
режиме малой по сравнению с величиной t. Преобразователь в этом случае достаточно точно выполняет функцию
38
преобразования входного тока в частоту импульсов f выходного сигнала в широком динамическом диапазоне, удовлетворяя выражению
f.
t (Un - Up)- С
Технико-экономический эффект от внедрения изобретения заключается в повышении точности в расширенном диапазоне входных токов.
Формула изобретения
Частотный преобразователь тока, содержащий входную шину, подключенную через последовательно соединенные первый резистор и времязадающий конденсатор к общей шине и к эмиттеру однопереходного транзистора, который второй базой соединен через второй резистор с первой шиной питания, а первой базой через третий резистор - с выходной шиной, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точнс сти в большом динамическом диапазоне преобразуемого входного сигнала, в него введены два биполярных транзистора и четвертый резистор, при этом коллектоз первого биполярного транзистора соединен с эмиттером второго биполярного транзистора и с общей точкой первого резистора и времязадающего
конденсатора, коллектор второго биполярного транзистора соединен с входной шиной, а база - с первой базой одногйреходного транзистора, база первого биполярного транзистора
соединена с выходной шиной и через четвертый резистор - с общей шиной и эмиттером первого биполярного транзистора.
CM
Ерофеев И.А | |||
Импульсные устройства на однопереходных транзисторах.- М.: Связь, 1974, с | |||
Прибор для нагревания перетягиваемых бандажей подвижного состава | 1917 |
|
SU15A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ ПРОДУКТОВ УПЛОТНЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА С ФЕНОЛАМИ И ДРУГИМИ ВЕЩЕСТВАМИ | 1925 |
|
SU512A1 |
Авторское свидетельство СССР | |||
Релаксационный генератор | 1982 |
|
SU1109894A1 |
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
Авторы
Даты
1988-10-23—Публикация
1987-03-09—Подача