Преобразователь разности энергетических параметров импульсов в амплитуду напряжения Советский патент 1976 года по МПК G01R29/02 

зователя разности амплитуд импульсов: на фиг. 3 - эпюры сигналов и пршщип их измерительного преобразования. Преобразователь разности длительностей и вольтсекундных плошадей (фиг. 1) состоит из усилителя 1 сигналов, ограничителяформирователя 2, генератора 3 тока, интегрирующий емкости 4, бл(жа 5 управле)шя ключевых элементов 6-8, повторителя 9 напряжения, разделительного конденсатора 1О, считывающего блока 11, включающего следующие элементы: разнополярные генераторы 12 и 13 тока, интегрирующую емкость 14, ключевые элементы 15 и 16, компаратор 17 напряжения и повторитель 18 напряжения. Преобразователь разности амплитуд импульсов (фиг. 2) вместо генератора тока содержит пиковый детектор 19, состоящий из последовательно соединенных диода 2 О и емкости 21. Преобразователь работает следующим образом. На вход усилителя 1 преобразователи поступают сигналы U (-t) , например, в в№де одн(жаналы1ой периодической последовательности двойных импульсов 22 { фиг, 3) или в виде П -канальной последовательности одиночных импульсов, у которых модулированы энергетические параметры, т. е. их длительности, вольтсекундные плснцади или амплитуды. Ограничитель - формирователь 2 выделяет преобразуемые импульсы, и с его выхода в зависимости от преобразуемого пара метра поступают либо прямоугольные импульсы 23, сформированные на уровне Ujj и используемые в дальнейшем для преобразования разности длительностей анализируемых сигналов, либо выделяются сигналы 24 превышающие порог ограничения UQ и исполь зуемые для преобразования вольтсекундных площадей входных сигналов или их амплитуд. Сигналы с выхода ограничителя-формирователя 2 поступают на вход генератора 3 тек а, выходные сигналы которого повторяют форму входных сигналов, а также на вход блока 5 управления, выходные импульсы которого (фиг. 3) синхронизируют после довательность действий всех блоков преобра зователя. Выходные импульсы генератора 3 тока подключаются с помощью ключевого элемента 6 к интегрирующей емкости 4, ко торая совместно с генератором 3 тока и ключевым элементом 7 образует преобразо ватель длительности или вольтсекундной площади каждого входного импульса в амзшитуду напряжения, работа которого основана на интегрировании постоянного тока от генератора 3 за время длительности прямоугольных импульсов 23 или интегрирования тока по форме входного сигнала 24, превышающего порог ограничения Uj, . Амплитуда напряжения на емкости при этом пропорциональна длительности или вопьт секундной площади входных импульс 25 (фиг. 3), и она запоминается на время действия управляющих импульсов 26 с блока 5 управления, после чего ключевым элементом 7 по сигналам 27 с блока 5 интегрирующая емкость 4 разряжается. Таким образом, с выхода повторителя 9 напряжения следует периодическая послед жаг гельность импульсов 25 (на эпюре показаны начальные импульсы), амплитуды которых модулированы в зависимосш от значения преобразуемых энергетических параметров входных сигналов. Разделительный конденсатор 10 и ключевой элемент 8 образуют ключевой фиксатор уровня напряжешш, в котором под действием управлшощих жмпулъсов 26а с блока 5 управления ключевой элемент 7 подключает вторую обкладку конденсатора к нулевой шине и фиксирует тем самым верщины первых из сравниваемых импульсов 25, проходящих через разделительный конденсатор, на нулевом уровне (эпюра 28). Считывающий блок 11 под действием управляющих сигналов 266 с блока 5 управления считьтает и запоминает величину и знак отклонения вершин вторых импульсов относительно нулевого уровня, чем выполняется операция одноканального определения величины и знака разности амплитуд первогчз и второго преобразованных импуль -SOB 25 в их псюледовательности. Одиоканальность преобразования и определения разности амплитуд обеспечивает высокую точность работы преобразователя в целом. Работа считывающего блока заключаету-ся в следующем. На время действия управл ющих сигналов 266 с блока 5 управления включается компаратор 17 напряжения, и его выходные сигналы с помощью ключевых элементов 15 и 16 в зависимости от зн&ка рассогласования его входных сигналов подключает генератор 12 или 13 тока к интегрирующей емкости 14 до тех пор, пока выходное напряжение с повторителя 18 не станет равным напряжению на входе компаратора, т. е. величине отклонения вершины второго импульса 25 в последовательности относительно нулевого уровня. После отключения компаратора 17 ключевые элементы 15 и 16 отключают генераторы тока от интегрирующей емкости, на фяжения на которой сохраняются (эшора 29) до прихода следующего считывающего импульса 26 б.

При преобразовании разности амплитуд входных сигналов импульсы 24 с выхода ограничитеяя-формирователя поступают на вход ПИКОВ01Ч) детектора 19 (фиг.2). Eivtкость 21 вместе с управляемым ключевым элементом 7 образуют расширитель импульсов, т. е. запоминают амплитуды вы- ходных сигналов детектора (эпюра 30) на время действия управляющих импульсов 26 с блока 5 управления, а под действием управляющих импульсов 27 емкость разряжается. Ключевой элемент 7 фикисрует вершины первых импульсов на нулевом уровне (эшора 31), а считьшающий блок 11 определяет и запоминает величину и знак отклонения вершин вторых импульсов (эпюра 31) относительно нулевого уровня, т. е. опреде- ляет величину и знак разности амплитуд (эпюра 24) входных сигналов.

При измерении разности амплитуд входных сигналов так же сохраняется однок нальный принцип преобразователя, обеспечиввающий высокую точность работы преобразователя.

Формула изобретения

1. Преобразователь разности энергетических параметров импульсов в амплитуду наоряження, содержащий усилитель сигналов, огранвгаитель-формирователь, преобразова тель энергетического параметра каждого импульса в амплитуду напряжения, содержащий интегрирующую емкость, и блок управления, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности преобразования он снабжен пОвтори-телем напряжения, гальванически соединенным с интегрирующей емкостью преобразователя, разделительным конденсатором, одна обкладка которого подключена к выходу повторителя напряжения, а вторая - к нулевой шине через ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с блоком управления, и считываю1Щ1м блоком, сигнальный вход которого подключен к второй обкладке разделительного конденсатора, а управляющий вход соединен с блоком управления.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что его считываюпшй блок содержит два разнополярных генератора тока, интегрирующую емкость, одна обкладка которой подключена через ключевые элементы к генераторам тока, а вторая - к нулевой шине, компаратор напряжения, один сигнальный вход которого подключен S. второй обкладке разделительного конденсатора, второй сигнальный вход подключен через повторитель напряжения к интегрирующей емкости, управляпощий вход соединен с блоком управления, а выходы компаратора подключены к управляющим входам ключевых элементов.

Источники информации, дрингятые во внимание при экспертизе:

.1. Авт. св. №226863, кл.&С1В 9/О4. 2, Сб. Электронная техника, серияУ Микроэлектроника s вып. 3/24/, 197О г стр. 88-1ОО (прототип).

фиг./