Преобразователь периода следования импульсов в напряжение Советский патент 1979 года по МПК H03K13/02 

1

Изобретение относится к области импульсной техники, а именно к устройствам для преобразования периода следования импульсов в напряжение.

Известны преобразователи временного ин тервала следования импульсов в пропорциональное ему напряжение 1. Недостаток этих устройств заключается в большом объеме оборудования и недостаточной надежности вследствие использования схем компенсации постоянной составляющей.

Известен преобразователь периода следования импульсов в напряжение, содержаший входной счетный триггер, соединенный с аналоговым сумматором через два канала формирования линейно изменяющегося напряжения, каждый из которых имеет триггер, вход которого подключен к выходу счетного триггера, а выход соединен с управляющим входом электронного ключа, выход которого соединен с входом интегратора, своим выходом подключенного к входу инвертора, выходы интегратора и инвертора через диоды соединены с входами аналогового сумматора 2.

Недостаток известного устройства также состоит в низкой надежности.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе периода следования импульсов в напряжение, содержащем входной счетньш триггер, соединенный с аналоговым сумматором через два канала формирования линейно изменяющегося напряжения, каждый из которых имеет триггер, вход котортбго подключен к выходу счетного триггера, а выход соединен с управляющим входом электронного ключа, выход которого соединен с входом интегратора, выход интегратора подключен к входу инвертора, выходы интегратора и инвертора через диоды соединены с входами аналогового сумматора, выход инвертора каждого канала подключен через последовательно соединенные конденсатор и два резистора одинакового номинала к выходу интегратора, а общая точка этих резисторов соединена через дополнительный резистор со входом ин0тегратора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена структурная электрическая схема устройства. В преобразователе выход источника преобразуемого сигнала соединен со счетным входом триггера управления 1, единичный выход которого соединен со счетным входом второго триггера управления 2, а нулевой выход соединен со счетным входом третьего триггера управления 3. Нулевой выход триггера 2 соединен с управляющим входом, электронного ключа 4, .выход которого подключен к вхОдУШттёгратора 5; а нулевой выход триггера 3 соединен с управляющим входом электронного ключа 6, выход которого подключен ко входу интегратора 7. Выход интегратора 5 сое дйнен с входом и нвертора 8, а выход ин-. тегратора 7 соединен с входом инвертора 9. Выходы кажд,ого инвертора и интегратора через диоды 10, II, 12, 13, включенные с одинаковой полярностью, соединены с соответствующими входами аналогового сумматора 14, кроме того выходы инверторов каждого, канала подключены через .прследовательно соединенные конденсаторы 15, 16 и резисторы 17, 18 и 19, 20 одинакового номинала к выходам интеграторов 5, 7 соответственно, а точки соединения резисторов 17, 18 и 19, 20 соединены через дополнительные резисторы 21, 22 с входами интеграторов 5 и 7. - ч Источник разнополярного эталонного напряжения 23 соединен ключи 4 и 6 со входами интеграторов 5 и 7. ..,.,. ... ., ПреобразоЕ5атель работает следующим образом.. На счетный вход триггера 1 управления поступает преобразуемый сигнал, переключает его и преобразуется на его выходе в прямоугольный сигнал. Нолученные импульсы, с единичного выхода триггера 1 поступают на счетный вход триггера 2, вследствие чего последний переключается. Аналогично импульсы с нулевого выхода триггера 1 переключают триггер 3. -Поскольку полученныепрямоугольные импульсы на нулевом и единичном выходах триггера I имеют взаимный фазовый сдвиг в 180°, то фазовый сдвиг импульсов на нулевых выходах триггеров 2 и 3 будет составлять по отношению друг к другу 90°. Эти импульсы, сдвинутые по отношению друг к другу на 90°, поступают на управляющие входы двухпозиционных электронных ключей 4, 6, что вызывает их срабатьь вание и попеременное подключение к входам интеграторов 5, 7 входных эталонных разнополярных напряжений. В результате интегрирования полученных прямоугольных импульсов, на выходах JTHтеграторов 5, 7 обра..зуется напряжение треугольной формы со сдвигом по фазе друг .относительно друга на 90° и с амплитудой, пропорциональной периоду следования импульсов на входе триггера 1, то есть входных импульсов.

661775 С выхода каждого интегратора 5, 7 напряжениетреугольной формы поступает на входьТ инверторов 8, 9, а затем с выходов кнтегратороз 5, 7 и инверторов 8, 9 четыре сигнала Треугольной формы поступают на диоды 10, 11, 12, 13. С помощью этих диодов отрицательная часть полупериода напряжения треугольной формы отсекается и на входы аналогового сумматора 14 поступают только положительные полупериоды напряжений треугольной формы. В результате суммирования этих сигналов на. выходе аналогового сумматора 14 образуется сигнал в виде постоянного напряжения, величина которого равна амплитуде напряжения треугольной формы, то есть пропорциональна периоду следования входных импульсов, а знак определяется полярнос.тью включения диодов 10, 11, 12, 13. Напряжения треугольной формы на выходах интеграторов 5, 7 и инверторов 8, 9 сдвинуты по фазе на 180°. Эти переменные напряжения поступают на резисторы 17, 18 и 19, 20. Поскольку величина этих резисторов выбрана одинаковой, то в точке соединения резисторов 17 и 18, 19 и 20 будет происходить взаимная компенсация попеременных напряжений и в этой точке оно будет равно . Постоянная составляющая с выхода интегратора 5, 7 через резисторы 18, 21 и 20, 22 будет подаваться на его вход, в результате чего будет осуществляться компенсация постоянной составляющей на выходе интеграторов 5, 7.. Формула изобретения Преобразователь периода следования, импульсов в напряжение, содержащий входной счетный триггер, соединенный с аналоговым сумматором через два канала формирования линейно изменяющегося напряжения, каждый из которых имеет триггер, вход которого подключен к выходу счетного триггера, а выход соединён с управляющим входом электронного ключа, выход которого соединен с входом интегратора, выход интегратора подключен к входу инвертора, выходы интегратора и инвертора через диоды соединены с входами аналогового сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, выход инвертора каждого канала подключен через последовательно соединенньге конденсатор и два резистора к выходу интегратора, а общая точка этих резисторов соединена через дополнительный резистор со входом Интегратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гитис Э. И. Преобразователи информации для ЭЦВУ. М., «Энергия, 1961, с. 164-180. 2.Авторское свидетельство СССР . № 571897, кл. Н 03 К 13/02; 11.05.76.