Преобразователь напряжение - интервал времени Советский патент 1989 года по МПК H03M1/52 

Изобретение относится к автоматике и преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах аналого-цифрового преобразования.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения фиксированного интервала времени между двумя смежными выходными импульсами.

На фиг. 1 представлена функциональ ая схема преобразователя напряжение - интервал времени; на фиг. 2 - временные зависимости, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь напряжение - интервал времени (фиг.1) содержит входную 1 и выходную 2 информационные шины, интегратор 3, триггер 4, первый 5 и второй 6 компараторы, форми- рователь 7 опорного на пряжения, уп- равляемый элемент 8 задержки, выходную шину 9 синхроимпульса, входную шину 10 управления. Управляемый элемент 8 задержки выполнен на опера- дионном усилителе 11, компараторе 12, диоде 13, элементе 14 разряда, выполненном в виде первого резистора, первом конденсаторе 15 и дифференцирующем элементе 16, выполненном в виде второго конденсатора 17 и второго резистора 18. Формирователь 5 опорного напряжения выполнен на компараторе.

Преобразователь напряжение - ин- тервал времени работает следующим образом.

В момент времени t1 значение напряжения U.J на выходе интегратора 3 меньше преобразуемого напряжения UBX , поступающего на входную информационную шину 1 (фиг. 2а). В этот момент времени на выходе компаратора 5 и на выходной информационной шине 2 присутствует высокий положительный потенциал, на выходах компаратора 6 и триггера 4 - нулевые потенциалы. Поскольку на инвертирующем входе формирователя 7 опорного напряжения потенциал U. выше нулевого уровня

см

неинвертирующего входа, то на выходе формирователя 7 опорного напряжения формируется опорное напряжение отрицательной полярности, что обусловливает на выходе интегратора 3 убы- ванне уровня напряжения U3.

В результате убывания напряжения U в момент времени t значение U3 становится меньше нулевого потенциала неинвертирующего входа компаратор, 6, в результате на его выходе формируется передний фронт импульса положительной полярности (фиг. 2г), что обуславливает переключение триггера 4. На выходе последнего формируется высокий уровень напряжения U4 положительной полярности (фиг. 2д), превышающий уровень сигнала UC4, . Последнее вызывает переключение формирователя 7 опорного напряжения, напряжение U7 на его выходе изменяет полярность при сохранении амплитудного значения (фиг. 2е) и сигнал на выходе интегратора 3 начинает возрастать. В момент времени t3 компаратор 6 возвращается в исходное состояние (фиг. 2г).

При дальнешем увеличении напряжения U его значение в момент времени t4 становится равным значению преобразуемого напряжения U ty. В этот момент времени напряжение на выходе компаратора 5 и на информационной выходной шине 2 изменяется с высокого уровня до уровня нулевого потенциала, т.е. формируется задний фронт выходного информационного импульса (фиг. 2б). Одновременно на выходе операционного усилителя 11, элемента 8 задержки, напряжение уменьшается до нулевого уровня, что приводит к запиранию диода 13. С этого момента времени начинается перезаряд конденсатора 15 током, протекающим от источника разряда через резистор 14.

В момент времени t5 напряжение на конденсаторе 15 становится равным напряжению на входной шине 10 управления, что приводит к переключению компаратора 12. Напряжение на выходе компаратора и,г возрастает от единичного отрицательного потенциала до нулевого уровня (фиг. 2в), при этом на выходе дифференцирующего элемента 16 и на выходной шине 9 синхроимпульса (фиг. 2ж) формируется короткий импульс положительной полярности, длительность которого определяется постоянной времени Pv16C77, где R ц - сопротивление резистора 18; Сf7 - емкость конденсатора 17. Импульс с выхода дифференцирующего элемента 16 переключает триггер 4, вследствие чего переключается и формирователь 7 опорного напряжения, изменяя полярность опорного напряжения U 7

положительную и вызывая убывание напряжения U на выходе интегратора 3.

В момент времени t$ напряжение U3 становится равным Ujx и компаратор 5 возвращается в исходное состояние, формируя передний фронт следующего информационного импульса. При этом на выходе операционного усилителя 11 повышается потенциал, диод 13 открывается, обеспечивается быстрый разряд конденсатора 15. Момент времени tt является началом очередного цикла преобразования.

задержки, причем второй вход тригге ра соединен с выходом управляемого элемента задержки и является выходн шиной синхроимпульса, информационны вход управляемого элемента задержки -подключен к выходу перво:о компарат ра и является выходной информационн шиной, а управляющий вход является входной шиной управления. 1 2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что управ ляемый элемент задержки выполнен на операционном усилителеfкомпараторе,

За счет введения управляемого эле- 15 диоде, первом конденсаторе, элеменмента 8 задержки формируется необходимый интервал времени, равный t3 2 (t j- 6.) , между двумя смежными выходными импульсами. Величина данного интервала регулируется изменением напряжения управления, поступающего на входную шину 10 управления. Наличие дополнительного выхода (шина 9 синхроимпульса) обеспечивает синхронизацию устройства, принимающего информацию с основного информационного выхода 2.

20

25

те разряда, выполненном в виде первого резистора, и дифференцирующем элементе, выполненном в виде второго резистора и второго конденсатора первьй вывод которого объединен с первым выводом второго резистора и является выходом управляемого элемента задержки, неинвертирующий вход операционного усилителя является информационным входом управляемого элемента задержки, а выход через диод соединен со своим инвертирующим входом, с инвертирующим входом компаратора и с первыми выводами пер вого резистора и первого конденсатора, второй вывод последнего из которых подключен к шине нулевого потенциала, выход компаратора подключен к второму выводу второго конденсатора, неинвертирующий вход компаратора является управляющим входом управляемого элемента задержки, вторые выводы первого и второго резисторов подключены соответственно к шине напряжения разряда и шине нулевого потенциала.

Формула изобретения

1. Преобразователь напряжение - интервал времени, содержаший интегратор, вход которого соединен с выходом формирователя опорного напряжения, а выход подключен к инвертирующим входам первого и второго компараторов, неинвертирующий вход последнего из которых является шиной нулевого потенциала, а его выход подключен к первому входу триггера , выход которого соединен с входом формирователя опорного напряжения, неинвертирующий вход первого компаратора является входной шиной преобразуемого сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения фиксированного интервала времени между двумя смежными выходными импульсами, в него введен управляемый элемент

задержки, причем второй вход триггера соединен с выходом управляемого элемента задержки и является выходной шиной синхроимпульса, информационный вход управляемого элемента задержки -подключен к выходу перво:о компаратора и является выходной информационной шиной, а управляющий вход является входной шиной управления. 1 2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что управляемый элемент задержки выполнен на операционном усилителеfкомпараторе,

5 диоде, первом конденсаторе, элемен0

5

0

5

0

5

те разряда, выполненном в виде первого резистора, и дифференцирующем элементе, выполненном в виде второго резистора и второго конденсатора, первьй вывод которого объединен с первым выводом второго резистора и является выходом управляемого элемента задержки, неинвертирующий вход операционного усилителя является информационным входом управляемого элемента задержки, а выход через диод соединен со своим инвертирующим входом, с инвертирующим входом компаратора и с первыми выводами первого резистора и первого конденсатора, второй вывод последнего из которых подключен к шине нулевого потенциала, выход компаратора подключен к второму выводу второго конденсатора, неинвертирующий вход компаратора является управляющим входом управляемого элемента задержки, вторые выводы первого и второго резисторов подключены соответственно к шине напряжения разряда и шине нулевого потенциала.

3. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, формирователь опорного напряжения выполнен на компараторе, выход и неинвертирующий вход которого являются соответственно выходом и входом формирователя опорного напряжения, инвертирующий вход компаратора подключен к шине напряжения смещения.

Изобретение относится к области автоматики и преобразовательной техники и может быть использовано в аналого - цифровых преобразователях. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения фиксированного интервала времени между двумя смежными выходными импульсами. Преобразователь напряжение - интервал времени содержит входную 1 и выходную 2 информационные шины, интегратор 3, триггер 4, первый 5 и второй 6 компараторы, формирователь 7 опорного напряжения, управляемый элемент 8 задержки, выходную шину 9 синхроимпульса, входную шину 10 управления. Управляемый элемент 8 задержки выполнен на операционном усилителе 11, компараторе 12, диоде 13, элементе 14 разряда, выполненном в виде первого резистора, первом конденсаторе 15 и дифференцирующем элементе 16, выполненном в виде второго конденсатора 17 и второго резистора 18. Положительный эффект достигнут за счет введения управляемого элемента 8 задержки. 2 з. п. ф - лы, 2 ил.