ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ В НАПРЯЖЕНИЕ Советский патент 1972 года по МПК H03K9/08 

Изобретение относится к области импульсной техники, а именно к преобразователям длительности импульсов в напряжение.

Известные преобразователи длительности импульсов в напряжение, построенные на интегрирующем и запоминающем конденсаторах, неуправляемом и управляемом источниках тока, сравнивающем элементе, ключевой схеме и триггере, обладают невысокой динамической точностью.

Предлагаемое устройство, с целью повышения динамической точности, содержит преобразователь разности длительностей двух импульсов в ток, состоящий из последовательно соединенных управляемого двухполярного источника тока, дополнительного запоминающего конденсатора и преобразователя напряжения в двухполярный ток, причем один вход преобразователя разности длительностей двух импульсов в ток соединен с входной клеммой устройства, другой - с выходом триггера, а выход - с выходным запоминающим конденсатором.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема Предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - эпюры напряжений в различных точках схемы.

К входным клеммам 7 и 2 преобразователя подключен источник 3 последовательности импульсов, модулированных по длительности. Преобразователь состоит из интегрирующего конденсатора 4, выходного запоминающего

конденсатора 5, неуправляемого однополярного источника 6 тока, управляемого двухпорядного источника 7 тока, сравнивающего элемента 8, ключевой схемы -9 и триггера 10 с

дифференцирующим элементом //.

В состав устройства входит также преобразователь 12 разности длительностей двух импульсов в ток. Этот преобразователь состоит из управляемого двухполярного источника 13

тока, дополнительного запоминающего конденсатора М и преобразователя /5 напряжения в двухполярный ток. Входы преобразователя 12 порознь связаны с источником 3 последовательности импульсов и выходом триггера Ю,

а выход - с выходным запоминающим конденсатором 5.

Преобразователь работает следующим образом.

При появлении положительного импульса

на входной клемме / (см. фиг. 2,6) модулированного некоторым изменяющимся во времени модулирующим напряжением (см.фиг.2,а),отрицательные токи управляемых двухполярных источников 7 Н 13 тока (см. фиг. 2,в и л) отключаются от выходного и дополнительного запоминающих конденсаторов 5 и 14 соответственно. Одновременно, в результате дифференцирования инверсного сигнала, на входной клемме 2 (см. фиг. 2,s) на выходе дифферентельный импульс {см. фиг. 2,г), вызывающий опрокидывание триггера 10. Выходной отрицательный импульс с триггера 10 (см. фиг. 3,д) отключает положительные токи управляемых двухполярных источников 7 и /5 тока (см. фиг. 2,ж и к) от запоминающих конденсаторов 5 и 14 соответственно.

После опрокидывания.триггера 10 отключается также ключевая схема 9. При этом, в результате интегрирования постоянного тока неуправляемого однополярного источника 6 тока С ПОМОЩЬЮ интегрирующего конденсатора 4, на обкладках последнего начинает линейно нарастать напряжение (см. фиг. 2,е). Напряжение на интегрирующем конденсаторе 4 растет до тех пор, пока его величина не -будет равной напряжению на выходном запоминающем конденсаторе 5. В момент равенства напряжений на конденсаторах 4 и 5 на выходе сравнивающего элемента 8 появляется импульс, вызывающ.ий «обратной опрокидывание триггера 10. При этой . включается ключевая схема 9 и проиц оди сброс до нуля напряжения на интегрирующем конденсаторе 4 (см. фиг. 2,е). Одновременно происходит подключение положительных токов управляемых двухполярных источников 7 и 13 тока (см. фиг. 2,ж и к) к запоминающим конденсаторам 5 и 14 соответственно.

|При появлении отрицательного импульса на входной клемме / отрицательные токи управляемых двухполярных источников 7 Е 13 токов (см. фиг. 2,0 и л) подключаются к запоминающим конденсаторам 5 и 14 соответственно.

При одинаковых по величине отрицательных и положительных токах управляемых двухполярных источников тока 7 к 13 и равенстве длительности положительного импульса на входной клемме 1 длительности линейного нарастания напряжения на интегрирующем конденсаторе 4, т. е. времени нахождения триггера 10 в опрокинутом состоянии, очевидно не будет происходить перезаряда как выходного запоминающего конденсатора 5, так и дополнительного запоминающего конденсатора 14. Если же между упомянутыми длительностями появится несоответствие, то в течение времени, равного разности этих длительностей, -произойдет перезаряд запоминающих конденсаторов 5 и 14. Параметры схемы обычно выбираются так, чтобы перезаряд запоминающих конденсаторов 5 и 14 приводил к такому изменению напряжений на них, при которых упомянутые длительности выравниваются.

Очевидно, без преобразователя 12 разности длительностей двух импульсов в ток при описанной выше работе изменяющаяся во времени длительность входных положительных импульсов (см. фиг. 2,6) будет линейно преобразовываться в ступенчатое напряжение (см. фиг. 2,ы). При наличии преобразователя 12 разности длительностей двух импульсов в ток,

5 в результате преобразования напряжения на дополнительном запоминающем конденсаторе 14 с помощью преобразователя 15 напряжения в ток (см. фиг. 2,ж), напряжение на выходном запоминающем конденсаторе 5 будет

0 иметь кусочно-линейных характер (см. фиг. 2,н).

Динамическая точность описанного преобразователя с дополнительным преобразователем 12 разности длительностей двух импульсов в

5 ток будет выше, так как кусочно-линейная аппроксимация непрерывного сигнала точне, чем кусочно-ступенчатая.

Предмет изобретения

Преобразователь длительности импульсов в напряжение, содержащий интегрирующий и выходной запоминающий конденсаторы, соединенные со входами сравнивающего элемента,

выход которого подключен ко входу триггера, выходом соединенного со входом ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности, он содержит преобразователь разности длительностей двух импульсов в

ток, состоящий из последовательно соединенных управляемого двухполярного источника тока, дополнительного запоминающего конден сатора и преобразователя напряжения в двухполярный ток, причем один вход преобразователя разности длительностей двух импульсов в ток соединен с входной клеммой устройства, другой - с выходом триггера, а выход - с выходным запоминающим конденсатором.

LiPuZ I