Способ время-импульсного аналого-цифровогопРЕОбРАзОВАНия НАпРяжЕНия пЕРЕМЕННОгО ТОКАи уСТРОйСТВО для ЕгО ОСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

первый вход которого соединен с щиной тактовых импульсов, а выход блока сравнения кодов подключен к управляющему входу генератора линейно-изменяющегося напряжения и к управляющему входу счетчика 2. Недостатком данных способа и устройства является невозможность преобразования непериодических сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, согласно способу время-импульсного аналогоцифрового преобразования напряжения переменного тока, заключающемуся в том, что в каждом цикле преобразуемое напряжение уравновешивают образцовым линейно-изменяющимся напряжением, начало которого в первом цикле синхронизируют тактовым импульсом, выделяют интервал времени от начала формирования образцового линейноизменяющегося напряжения до момента его равенства с преобразуемым напряжением, квантуют импульсами опорной частоты выделенный интервал времени, отсчет относят к моменту появления тактового импульса, в каждом последующем цикле преобразования формирование образцового линейно-изменяющегося напряжения начинают с опережением очередного тактового импульса на интервал времени, выделенный в предыдущем цикле. В устройстве время-инпульсного аналого-цифрового преобразования, содержащем генератор линейно-изменяющегося напряжения, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к входной клемме, а выход соединен с управляющим входом регистра и первым входом первого элемента управления ключом, выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с первым входом второго ключа и с выходом генератора опорной частоты, выход первого ключа соединен с счет--ным входом счетчика, выходы которого подключены к информационным входам регистра и первым входам блока сравнения кодов, вторые входы которого соединены с выходам-и вычитающего счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго ключа, второй вход которого соединен с выходом второго элемента управления ключом, превый вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а выход блока сравнения кодов подключен к управляющему входу генератора линейно-изменяющегося напряжения и к управляющему входу счетчика, второй вход второго элемента управления ключом соединен с выходом блока сравнения кодов, со вторым входом первого элемента управления ключом и управляющим входом вычитающего счетчика. На фиг. 1 представлена диаграмма, иллюстрирующая предлагаемый способ; на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого устройст ва; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Преобразуемое напряжение Ux уравновешивают линейно-изменяющимся напряжением Up (фиг. 1), формирование которого в первом цикле начинают с приходом тактового импульса в момент времени t,, выдеЛЯЮ1Г интервал времени TI от начала формировйния Up до его равенства с преобразуемым напряжением (t-,), квантуют его импульсами опорной частоты, отсчет относят к моменту прихода тактового импульса. В последующих циклах преобразования формирование развертывающегося напряжения Up начинают с опережением очередного тактового импульса, появляющегося в момент времени tj, (i 1), на интервал времени Tj..., , выделенный в предыдущем цикле. Все остальные приемы производят аналогично первому циклу. Устройство (фиг. 2) содержит блок 1 сравнения, генератор 2 линейно-изменяющегося напряжения, регистр 3, первый элемент 4 управления ключом, первый ключ 5, счетчик 6, генератор 7 опорной частоты, блок 8 сравнения кодов, вычитающий счетчик 9, второй ключ 10, второй элемент 11 управления ключом. При включении устройства в вычитающем счетчике 9 устанавливается значение NocH.,,. где fflчастота следования импульсов генератора опорной частоты 7; время достижения образцовым на пряжением максимального преобразуемого напряжения U макс) S - крутизна образцового напряжения, а в счетчике 6 - любое значение Ыс,ц (фиг. 3). Крутизна S выбирается из условия, что бы t не превышало половины периода следования тактовых импульсов Т tj, - tj,., , т. е. S . При поступлении первого тактового импульса (t |) на выходе второго элемента 11 управления ключом появляется напряжение, соответствующее логической единице, ключ 10 открывается, и импульсы опорной частоты начинают поступать на счетный вход вь1читающего счетчика 9. В момент времени 1 когда значения, зафиксированные обоими счетчиками становятся равными, т. е. N , срабатывает блок 8 сравнения кодов, и импульс с его выхода сбрасывает состояние счетчика б в нуль, устанавливает в счетчике 9 значение j, изменяет состояние элементов 4 и 11 таким образом, что на выходе элемента 4 появляется напряжение, соответствующее логической единице, на выходе элемента 11 - логического нуля, запускает генератор 2. Следовательно, с момента времени t ключ 10 закрывается, а ключ 5 открывается, и счетчик 6 начинает заполняться импульсами опорной частоты, В момент времени t-i, когда U Up,cpaбатывает блок 1 сравнения, и импульс с его

выхода устанавливает на выходе элемента 4 состояние логического нуля, в результате чего ключ 5 закрывается и прекращается прохождение импульсов на счетчик 6, кроме того, импульсом с выхода блока 1 сравнения производится перезапись в регистр 3 информации с информационных выходов счетчика 6. Значение, записываемое в регистр 3, пропорционально значению преобразуемого напряжения

f o(t 1-t ч) f о- Полученный отсчет относят к моменту времени t, + or.С приходом очередного тактового импульса весь цикл работы устройства повторяется с той разницей, что в счетчике будет зарегистрировано не случайное значение N1°, а значение, пропорциональное преобразуемому напряжению в предыдущем цикле - Ngjj.

Формула изобретения

1. Способ время-импульсного аналогоцифрового преобразования напряжения переменного тока, заключающийся в том, что в каждом цикле -преобразуемое напряжение уравновещивают образцовым линейно-изменяющимся напряжением, начало которого в первом цикле синхронизируют тактовым импульсом, выделяют интервал времени от начала формирования образцового линейноизменяющегося напряжения до момента его равенства с преобразуемым напряжением, квантуют импульсами опорной частоты выделенный интервал времени, отсчет относят к моменту появления тактового импульса, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, в каждом последующем цикле преобразования формирование образцового линейно-изменяющегося напряжения начинают с опережением очередного тактового импульса на интервал времени, выделенный в предыдущем цикле.

2. Устройство время-импульсного аналого-цифрового преобразования, содержащее генератор линейно-изменяющегося напряжения, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к входной клемме, а выход соединен с управляющим входом регистра и первым входом первого элемента управления ключом, выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с первым входом второго ключа и с выходом генератора опорной частоты, выход первого ключа соединен с счетным входом счетчика, выходы которого подключены к информационным входам регистра и первым входом блока сравнения кодов, вторые входы которого соединены с выходами вычитающего счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго ключа, второй вход которого соединен с выходом второго элемента управления ключом, первый вход которого соединен с щиной тактовых импульсов, а выход блока сравнения кодов подключен к управляющему входу генератора линейно-изменяющегося напряжения и

к управляющему входу счетчика, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, второй вход второго элемента управления ключом соединен с выходом блока сравнения кодов, со вторым входом первого элемента управления

ключом и управляющим входом вычитающего счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Швецкий Б. И. Электронные измерительные приборы с цифровым отсчетом. 1970

с. 18-21.

2.Авторское свидетельство СССР по заявкам № 2597413/21, 2597414/21,

кл. Н 03 К 13/20, (прототип).