Широтно-импульсный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H03K7/08 

(54) ШИРОТР1О-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной и электроизмерительной техники.

Наиболее близким к предлагаемому 5 по технической сущности является, широтно-импульсный преобразователь, содержахций источник входного сигнала, компаратор, разрядный ключевой элемент, триггер, накопительный конден- 10 сатор, источник тока и блок управления, в качестве которого используется генератор тактовых импульсов ij.

Недостаток этого преобразователя заключается в низкой точности прет 5 образования. Кроме того, функциональные возможности этого преобразователя ограничены, вследствие невозможности его работы с биполярны входным сигналом.20

Цель изобретения - повышение точности преобразования и расширения функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в известный преобразователь, содержащий ис- 25 точник входного сигнала, компаратор., один из входов которого соединен с выходом источника тока, который соединен с общей шиной через накопительный конденсатор, шунтирован- ЗО

ный первым разрядным ключевым элементом, управляемым с выхода триггера, один из входов которого соединен с выходом компаратора, другой - с выходом блока управления, введены элемент сме1цения напряжения, первый и второй зарядные ключевые элементы,запоминающий конденсатор, второй разрядный ключевой элемент, причем источник входного сигнала через последовательно соединенные элемент смещения напряжения и первый зарядный ключевой элемент, управляемый с выхода блока управления, соединен с одним из входов компаратора, второй вход которого соединен с одним из выходов элемента смещения напряжения через второй зарядный ключевой элемент, управляемый с выхода блока управления, а между общей шиной широтно-импульсного преобразователя и первым входом компаратора включен запоминаквдий конденсатор, шунтированный вторым разрядным ключевым элементом управляемым с выхода триггера.

.На фиг. 1 приведена блок-схема широтно-нмпульсного преобразователя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Преобразователь содержит источник входного сигнала (на чертеже не пока зан), элемент 1 смещения напряжения зарядные ключевые элементы 2 и 3, ко паратор 4, .источник 5 тока, накопительный конденсатор 6, запоминающий конденсатор 7, разрядные ключевые эл менты 8 и 9, триггер 10 и блок 11 управления. Преобразователь работает следующим образом. С выхода источника входного сигнала на вход элемента 1 смещения на пряжения поступают биполярньзе сигна лы первой и второй выборок ио,,слеJiLU lic:jt-DWl-i п. ISiWiJWki btuUUJvJVjn UQ..5CJJ /. RA , дующие друг за другом (фиг. 26). Элемент 1 смещения напряжения смещает выборки на величину Б (фиг.2в по своему первому выходу и на величину Е2 (фиг.2г) - по второму. Одновременно с началом выборок в момент времени tg запускается блок 11 управления и триггер 10. Напряжение Е + с первого выхода элемента 1 смещения напряжения поступает на вход зарядного ключевого элемента 2, а напряжение E(4U0)(CO второго выхода элемента 1 смещения напряжения - на вход зарядного ключевого эл мента 3, В момент времени t по сиг с соответствующего выхода блока 11 управления через ключевой эарядный элемент 2 производится стро бирование напряжения ,велйчина которого запоминается на запоминающем конденсаторе 7 (фиг.2в). В момент времени t по сигналу с блока управления через зарядный ключевой элемент 3 производится стробировани напряжения + Ug (фиг..2г), величина которого является начальным уровнем при формировании пилообразного напр жения на накопительном конденсаторе 6, к которому подключен источник тока. Таким образом, на первый вход ко паратора 4 подается сигнал или.при наличии сигнала аддитивной помехи на входе элемента 1 смещения напряжения п.., (1 а на второй вход компаратора 4 пост пает напряжение Uu Е.,±ид;(,, а при наличии помехи Uu E iUg UgxH Полярность и амплитуду сигнала п мехи при стробировании ключевых зарядных элементов 2 и 3 в моменты времени tjи t можно считать неизменными, если импульсы выборок будут достаточно короткими по отношению к медленно изменяющемуся .сигнал помехи (дрейф нуля, наводки и т.д При t 2 (фиг.2) напряжение Up UM- иу становится равным нулю, V J . т.е. l.-Uex,(,,lU,,.) 0, откуда: b -lE -E tZUex.V В момент равенства напряжений Uц и Un компаратор 4 вырабатывает импульс, повторно опрокидывающий триггер 10. Одновременно с этим срабатывают разрядные ключевые элементы 8 и 9, снимающие заряды с накопительного конденсатора 6 и запоминающего конденсатора 7 соответственно. Работа преобразователя с однополярным сигналом может быть представлена как частный случай, когда вторая выборка отсутствует. Таким образом, широтнр-импульсный преобразователь работает как с однополярным, так и с биполярным входным сигналом, причем при работе преобразователя с биполярно-дискретизированным сигналом практически исключается сигнал ошибки, возникающий на его выходе при воздействии сигнала помехи. Формула изобретения Широтно-импульСный преобразователь, содержа1дий источник входного сигнала, компаратор, один из входов которого соединен с выходом источника тока, который соединен с общей шиной через накопительный конденсатор, шунтированный первым разрядным ключевым элементом, управляемым с выхода триггера,- один из входов которого соединен с выходом компаратора, другой - с выходом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования и расширения функциональных возможностей, в него введены элемент смещения напряжения, первый и второй зарядные ключевые элементы, запоминающий конденсатор, второй разрядный ключевой элемент, причем источник входного сигнала через последовательно соединен- ные элемент смещения напряжения и первый зарядный ключевой элемент, управляемый с выхода блока управления, соединен с одним из входов компаратора, второй вход которого соединен с одним из выходов элемента смещения напряжения через второй зарядный ключевой элемент, управляемый с выхода блока управления, а между общей шиной широтно-импульсного преобразователя и первым входом компаратора включен запоминающий конденсатор, шунтированный вторым разрядным ключевым элементом, управляемым с выхода триггера. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Куликов С.В. и Чистяков Б.В. Дискретные преобразователи сигналов на транзисторах. М., Энергия, 1972 г.