ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ МЕЖДУ ДВУМЯ ИМПУЛЬСАМИ Советский патент 1969 года по МПК H03M1/50 G04F10/04 

Изобретение относится к области автоматики, вычислительной техники и радиоизмерений и быть использовано лри построении измерителей временных интервалов, временных анализаторов и других устройств, где измеряемым или преобразуемым параметром является время.

Известны преобразователи интервалов времени, основанные на заряде и разряде накопительного конденсатора через токостабилизирующие устройства или резисторы.

При использовании токостабилизирующих устройств схемы получаются достаточно сложными, а в области наносекундных интервалов времени, вследствие инерционности электронных схем, эффект стабилизации резко падает, что ухудшает линейность преобразования и увеличивает погрешности. Методы компенсации этого явления также весьма сложны.

При использовании заряда и разряда накопительного конденсатора через резисторы для уменьшения погрешности преобразования изза экспоненциального характера кри1вых заряда и разряда приходится лрименять высоковольтные источники питания, используя при этом начальные линейные участки экспоненты. Коэффициент использования напряжения в таких схемах крайне незначителен, а сами источники питания приходится стабилизировать по напряжению.

Известны также преобразователи, основанные на заряде двух накопительных конденсаторов через резисторы с разными постоянными времени.

5 Однако такие преобразователи не дают возможности получить коэффициенты Преобразования, превышающие несколько десятков, из-за большой погрешности и нестабильности, вносимой устройством, дискриминирующим

0 момент равенства двух экспоненциальных функций. Разрешающая способность, точность и динамический диапазон таких преобразователей низки. Предложенный преобразователь отл 1чается

5 от известных тем, что в нем зарядный и разрядный резисторы подсоединены к равным по величине источникам напряжения .положительной и отрицательной полярности соответственно, накопительный конденсатор через развязывающее устройство соединен с пиковым расширителем, выход которого с помощью другого развязывающего устройства и разделительный конденсатор подключен к части разрядного сопротивления.

5 Это увеличи1вает динамический диапазон, повышает точность, стабильность и разрещающую способность и упрощает схему преобразователя. Схема преобразователя представлена на

Преобразователь содержит накопительный конденсатор 1, зарядный диод 2, зарядный резистор 3, соединенный с источником ноложительного напрялсения 4, разрядные резисторы 5 и 6, соединенные -с источником отрицательного .напряжения 7. Параллельно цепи, состоящей из диода 2 и конденсатора /, включены электронные ключи S и Я входы которых через формирующие устройства 10 и // соединены соответственно с входными клеммами 12 и 13 источников старт- и стоп-импульсов.

Устройства 10 и 11 предназначены для формирования у,правляющ.их ключами прямоугольных импульсов длительностью, превышающей Время нреобразовалия.

Точка соединения конденсатора 1, диода 2 и разрядных резисторов подключена через развязывающее устройство, например катодиый повторитель 14, к дискриминатору 15 и запоминающему устройству 16, в качестве которого применен пиковый расщиритель. Выход расщирителя через другое развязывающее устройство 17 и конденсатор 18 подключен к части разрядного резистора. Выход дискриминатора соединен через формирователь импульсов 19 с выходной клеммой 20.

В исходном состоянии ключ 8 замкнут, а ключ 9 разо мкнут. С приходом старт-имПульса на входную клемму 12 ключ 8 размыкается импульсом с выхода формирующего устройства, и .накопительный конденсатор через резистор 3 и диод 2 заряжается от источника положительного напряжения 4 по экспоненциальному закону. При ноступлении на вход 13 стон-имнульса ключ 9 замыкается, диод 2 запирается и конденсатор / начинает разряжаться через разрядные резисторы 5 и &.

|Поскольку заряд конденсатора 1 происходит по экспоненциальному закону, то с возрастанием длительности входных интервалов уменьшается коэффициент преобразования, что вносит погрещность преобразования. Для компенсации этого явления ликовое напряжение на конденсаторе / запоминается расширителем и подается через развязывающее устройство 17 и разделительный конденсатор 18 в точку соединения резисторов 5 и 6, уменьшая таким образом напряжение источника 7, а следовательно, и скорость разряда накопительного конденсатора. В результате устраняется нелинейность Преобразования. Дискриминатор 15, сра батывающий приблизительно

на нулевом уровне, и формирователь 19 вырабатывают импульс, длительность которого пропорциональна входному иитервалу времени. Коэффициент преобразования онределяется отношением разрядного и зарядного резисторов.

Источники положительного и отрицательного напряжения и равны но величине и .не требуют стабилизации, так как одновременное и равное по величине и знаку изменение налряжения питания (что обычно имеет место) компенсируется схемой преобразования.

Предмет изобретения

Преобразователь инте,рвалов времени между двумя импульсами, содержащий входное формирующее устройство, электронные ключи, накопительный конденсатор, зарядный и разрядный резисторы и дискриминатор с формирователем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения -погрешности, увеличения стабильности, разрешающей способности и динамического диапазона, зарядный и разрядный резисторы подсоединены соответственно

к источникам равных по величине напряжений положительной и отрицательной полярности, накопительный конденсатор через развязывающее устройство соединен с запоминающим устройством, например пиковым расширителем, выход которого через другое развязывающее устройство и разделительный конденсатор подключен к части разрядного резистора.

/2

3