Аналого-дискретный преобразователь Советский патент 1979 года по МПК H03K3/29 

с входом установки в единицу дополнительного триггера, выход которого соединен с сигнальным входом элемента ЗАПРЕТ, второй вход которого соединен с клеммой источника сигнала на запоминание, выход элемента ЗАПРЕТ подключен к второму входу элемента ИЛИ, а вход установки в нуль дополнительного триггера соединен с клеммой источника опорного прямоугольного напряжения.

На фиг. 1 изображена структурная схема онтронного аналого-дискретного преобразователя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Оптронный аналого-дискретный преобразователь включает в себя оптронный многоустойчивый элемент 1, элемент ИЛИ 2, компаратор 3, дополнительный триггер 4, элемент ЗАПРЕТ 5. Блок элемента I в свою очередь состоит из пикового детектора 6, линейного разрядного устройства 7, согласующего усилителя мощности 8, оптрона 9, линейного преобразователя сопротивление-напряжение 10, порогового устройства 11, триггера 12, клеммы 13 источника опорного прямоугольного напряжения, клеммы

14источника опорного пилообразного напряжения, клеммы 15 источника входного сигнала, клеммы 16 источника сигнала на запоминание, выхода 17 преобразователя.

Опорное пилообразное напряжение подается на один из входов порогового устройства 11, компаратора 3 и сигнальный вход пикового детектора 6. На второй вход порогового устройства 11 подается напряжение обратной связи с выхода линейного преобразователя 10. Выход порогового устройства соединен с входом установки в единицу триггера 12, на вход установки в нуль которого подается опорное прямоугольное напряжение частоты с клеммы 13. Выход триггера 12 соединен с одним из входов элемента ИЛИ 2, второй вход которой соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ 5. Выход элемента ИЛИ 2 соединен с управляющим входом пикового детектора 6. Выход пикового детектора 6 соединен через разрядное устройство 7 с согласующим усилителем 8. Выход усилителя 8 соединен со входом преобразователя сопротивление-напрял ение 10. Входное напряжение t/вх поступает на первый вход компаратора 3, выход которого соединен со входом установки в единицу триггера 4. На вход установки в нуль триггера 4 подается опорное прямоугольное напряжение частоты с клеммы 13. Выход блока 4 соединен с сигнальным входом элемента ЗАПРЕТ 5, на запрещающий вход которого подается команда на запоминание с клеммы 16 в виде уровня постоянного напряжения.

Оптронный аналого-дискретнь1Й преобразователь работает следующим образом.

Величина входного сигнала С/вх с клеммы

15не превыщает единицы дискретности устройства. При этом устройство находится в нулевом устойчивом состоянии, которое характеризуется дискретными значениями выходного напряжения t/вых, силы света ФБЫХ источника света оптрона и фазы фвых выходной импульсной последовательности. Для перехода многоустойчивого элемента в более высокое устойчивое состояние на вход устройства необходимо подать соот.ветствующую величину входного напряжения UEX (фиг. 2). На компараторе 3 происходит сравнение опорного пилообразного напряжения с величиной входного напряжения UBXВ момент сравнения на выходе компаратора 3 генерируется импульс L/з, который перебрасывает триггер 4 в единичное состояние. Последний будет находиться в этом состоянии до момента прихода ближайшего

импульса опорного прямоугольного напряжения, который перебрасывает триггер 4 в нулевое состояние, в результате чего формируются импульсы t/4 (фиг. 2). Отсутствие команды на запоминание импульс t/4 через элементы 5 и 2 поступает на управляющий вход детектора 6. В этом случае ключ детектора 6 замкнется. Напряжение на конденсаторе t/c (фиг. 2) пикового детектора увеличится при этом до величины

пилообразного напряжения, соответствующей моменту времени tK . Это напряжение, пройдя через усилитель 8, вызовет изменение свечения источника света оптрона, а тем самым величины напряжения обратной

связи и 10 на выходе преобразователя 10. В результате этого изменится момент равенства величин напряжения Ню и опорного напряжения частоты /, определяемый с помощью устройства 11, и, как следствие, на

выходе триггера 12 сформируется импульсное напряжение , соответствующее новому устойчивому состоянию. Напряжение /J2, пройдя через элемент 2, поступает на управляющий вход пикового детектора 6,

поддерживая тем самым устойчивое состояние устройства.

Подобным образом устройство переходит с /(-того состояния в любое более высокое состояние, вплоть до последнего, л-го (на

фи. 2 показан переход устройства с 1-го в л-ое состояние).

Рассмотрим работу устройства при переходе с более высокого устойчивого состояния на более низкое (фиг. 3).

Как и в предыдущем случае, управление зарядом конденсатора С пикового детектора 6, начиная с момента времени t после уменьщения входного сигнала, осуществится с помощью напряжения f/4, сформированного на выходе триггера 4. Напряжение U, пройдя элементы 2 и 5 (при отсутствии команды на запоминание), замкнет ключ пикового детектора 6 в момент времени tz, соответствующий новому устойчивому состоянию устройства, в р.езультятр чего, под

воздействием пилообразного напряжения, изменится величина напряжения на конденсаторе С блока 6 и, в peзyльтate, напряжение обратной связи f/ioПри этом сформируется напряжение t/i2 на выходе триггера 12.

Напряжение f/i2, проходя через элемент 2 на управляющий вход блока 6, поддерживает новое устойчивое состояние устройства.

Для обеспечения работы в режиме запоминания на запрещающий вход элемента 5 подается команда «ЗАПОМИНАНИЕ в виде соответствующего уровня постоянного напряжения.

При подаче этой команды устройство будет находиться в устойчивом состоянии, имевщем место перед поступлением этой команды, на всем протяжении ее существования независимо от величины входного электрического сигнала f/вх в этом случае переход устройства в другое устойчивое состояние будет возможен лишь при наличии внещнего воздействия на величину светового потока оптрона. При отсутствии команды запоминания устройство будет производить следящее преобразование входного аналогового напряжения UT,X в дискретные значения выходного постоянного напряжения, сдвига фаз и силы света.

Таким образом, аналого-дискретный преобразователь позволяет выполнять следящее преобразование входной электрической аналоговой величины постоянного напряжения в дискретные значения выходного напряже: ния, сдвига фазы, силы света, причем преобразование входной величины происходит за время, не превышающее один период опорной частоты, что значительно (в 3- 5 раз) превыщает быстродействие известных устройств на многоустойчивых элементах.

Формула изобретения

Аналого-дискретный преобразователь, содержащий элемент ИЛИ и оптронный многоустойчивый элемент, состоящий из последовательно соединенных пикового детектора, разрядного устройства, согласующего усилителя, оптрона, преобразователя сопротивление-напряжение, порогового устройства, триггера, вход установки, в нуль которого соединен с клеммой источника опорного прямоугольного напряжения, а клемма источника опорного пилообразного напряжения соединена с одним из входов порогового устройства и сигнальным входом пикового детектора, выход триггера соедийен с одним из входов элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом детектора, отличающийся тем,

что, с целью повышения быстродействия, в него введены компаратор, дополнительный триггер и элемент ЗАПРЕТ, причем клемма источника входного сигнала соединена с одним из входов компаратора, второй вход

компаратора соединен с клеммой источника опорного пилообразного напряжения, выход компаратора соединен с входом установки в единицу дополнительного триггера, выход которого соединен с сигнальным входом

элемента ЗАПРЕТ, второй вход которого соединен с клеммой источника сигнала на запоминание, выход элемента ЗАПРЕТ подключен к второму входу элемента ИЛИ, а вход установки в нуль дополнительного

триггера соединен с клеммой источника опорного прямоугольного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 422079, кл. Н ОЗК 3/29, 30.12.64.

2.Заявка № 2066025/21, 08.10.74, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

7 П

-TLTU

12

11

,0

гч

j

Т

S

2 ij...lt/f...i,

, ,ix,U,r,