Преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников в код Советский патент 1975 года по МПК H03K13/20 

1

Настоящее изобретение относится к области радиотехники и предназначено для преобразования параметров исследуемых цепей радиотехнических устройств в код.

Известно устройство, содержащее генератор пилообразного напряжения, подключенный через исследуемый двухполЕОсник к входу усилителя постоянного тока, в цепи отрицательной обратной связи которого включен опорный резистор, преобразователь мгновенного значения напряжения в код с ключом на входе, дифференциаторы, нреобразователь напряжения в код, выполненный в виде двух схем сравнения, одни входы которых подключены к выходу источника постоянных опорных напряжений, а выходы - через триггер к входу преобразователя временного интервала в код, функциональный преобразователь постоянного напряжения в код с ключом на входе, устройство перемножения входов.

Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие из-за необходимости математической обработки полученных результатов, а также невозможность раздельного измерения двух и более параметров исследуемой цепи.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия преобразователя.

Для этого выход усилителя постоянного тока соединен через ключ с входом преобразователя мгновенного значения напряжения в код и подключен через первый дифференциатор к входу ключа функционального преобразователя напряжения в код и к входу второго дифференциатора, выход которого соединен с другими входами двух схем сравнения, выходы функционального преобразователя напряжения в код и преобразователя временного интервала в код соединены с входами устройства перемножения кодов.

На чертеже изображена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1 пилообразного напряжения, исследуемый двухполюсник 2, представляющий собой параллельное соединение конденсатора С и последовательной цепи, состоящей из резистора R и катушки L индуктивности, усилитель 3 постоянного тока, опорный резистор 4, величина сопротивления которого равна Ro, преобразователь 5 магнитного значения напряжения в код, дифференциаторы 6, 7, схемы сравнения

8, 9, источник 10 постоянных опорных напряжений, триггер 11, преобразователь 12 временного интервала в код, устройство 13 задержки, ключи 14, 15, устройство 16 перемножения кодов, функциональный преобразователь 17

0 напряжения в код. Преобразователь работает следующим образом. По сигналу «Пуск пилообразное напряжение k-t с выхода генератора 1 пилообразного напряжения через исследуемый двухполюсник 2 поступает на вход усилителя 3 постоянного тока. Выходное напряжение последнего равно U.(t) R,Ck+-f e -ly-f-./), где RQ - величина сопротивления опорного резистора 4. Как следует из выражения, скорости изменения пилообразной и экспоненциальной составляющих выходного напряжения jg на начальном участке равны с больщой стененью точности и имеют противоположные знаки. Следовательно, величина напряжения и (/) при t Q онределяется лищь его постоянной составляющей Ui (t) RoCk, которая 20 в свою очередь однозначно зависит от параметра С исследуемого двухполюсника. В предлагаемом устройстве происходит выделение выходного напряжения усилителя постоянного тока 3 с помощью ключа 15, кото- 25 рый через короткий промежуток времени после команды «Пуск размыкает цепь и напряжение t/i (t) RoCk, поступающее на вход преобразователя 5 мгновенного значения напряжения в код, представляется на его выхо- 30 де в виде кода, определяемого параметром С двухполюсника N,k,R,-kC, где 1 - коэффициент преобразования преоб- 35 разователя мгновенного значения напряжения в код. Для определения параметров L и R двухполюсника 2 выходное нанряжение усилителя 3 постоянного тока подается на дифференциа- 40 тор 6. С его выхода снимается напряжение (без учета реакции дифференциатора на скачок напряжения RoCk) U,(i) где Тд, - постоянная дифференцирования дифференциатора 6. Это напряжение поступает на дифференциатор 7 и выходное напря- д жение последнего u(t) ..e, где Тд, - постоянная дифференцирования 55 дифференциатора 7, подается на один нз входов двух схем сравнения 8 и 9, на вторые входы которых поступают постоянные опорные напряжения t/on, и Uon-, с выходов источника 10 постоянных опорных напряжений. В моменты равенства экспоненциального выходного напряжения дифференциатора 7 опорным напряжениям Uon, и Оопг последовательно сработают схемы сравнения 8 и 9, выдавая сигналы на триггер 11. Выделенный 65 таким образом интервал времени, пропорциональный постоянной времени исследуемой ценипреобразуется в код N,, :А21П где 2 - коэффициент преобразования преобразователем 12 временного интервала в код. По истечении времени Го 6 - (т. е. после практического окончания переходного процесса в измерительной цепи) по сигналу с устройства 13 задержки открывается ключ 14 и ностоянное напряжение с выхода дифференциатора 6 поступает на вход функционального преобразователя 7 постоянного напряжения в код. Получаемый на его выходе код где kz - коэффициент преобразования функционального преобразователя 17, однозначно определяется параметром R исследуемого двухполюсника 2. Коды N и N поступают на устройство 16 перемножения кодов и результат, получающийся на его выходе ,„ .N,.k,-k,- -I, несет информацию о параметре L исследуемой цепи. Предлагаемый преобразователь позволяет преобразовать в код параметры двухполюсника, представляющего собой последовательное соединение катушки индуктивности и параллельной цепи, состоящей из резистора и конденсатора. Исследуемый двухполюсник включается в данном случае в цепь отрицательной обратной связи усилителя постоянного тока, на вход которого ставится опорный резистор. Предмет изобретения Преобразователь нараметров трехэлементных двухполюсников в код, содержащий генератор пилообразного напряжения, подключенный через исследуемый двухполюсник к входу усилителя постоянного тока, в цепи отрицательной обратной связи которого включен опорный резистор, преобразователь мгновенного значения напряжения в код с ключом на входе, дифференциаторы, преобразователь напряжения в код, выполненный в виде двух схем сравнения, одни входы которых подключены к выходу источника постоянных опорных

напряжений, а выходы - через триггер к входу преобразователя временного интервала в код, функциональный преобразователь постоянного напряжения в код с ключом на входе, устройство перемножения кодов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия, в нем выход усилителя постоянного тока соединен через ключ с входом преобразователя мгновенного значения напряжения

в код и подключен через первый дифференциатор к входу ключа функционального преобразователя напряжения в код и к входу второго дифференциатора, выход которого соединен с другими входами двух схем сравнения, выходы функционального нреобразователя напряжения в код и преобразователя временного интервала в код соединены с входами устройства перемножения кодов.