Автокомпенсационный преобразователь импульсных сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01R19/22 H03K9/02 

Изобретение относится к измерению электрических переменных величин и предназначено для использования в им-, пульсных устройствах, в частности для линейного преобразования амплитуды импульсной последовательности в .пропорциональное постоянное напряжение.

По авт. св. № 629509 известен автокомпенсационный преобразователь (АКП) ,. содержащий один канал, в котором последовательно включены элемент сравнения, расширитель, управляемый частотный ограничитель (УЧО) и интегратор 1.

Недостатком этого устройства является относительно большое время восстановления исходного состояния и, как следствие, низкая точность преобразования при изменениях частоты импульсного сигнала.

Цель изобретения - повышение точности преобразования..

Поставленная цель достигается тем, что в автокомпенсационный преобразователь импульсных сигналов, содержащий элемент сравнения/ один вход которого соединен со входом устройства, другой - с выходом интегратора и выходом устройства, а выход - с входом, расширителя, выход которого соединен с входом управляемого частотного ограничителя, дополнительно введен функциональный преобразователь, причем его вход соединен с выходом управляемого частотного ограничителя, а выход - с входом интегратора.

На чертеже представлена блок-схема АКП.

АКП содержит последовательно вклю10ченные &лемент 1сравнения, расширитель 2, УЧО 3, функциональный преобразователь 4 и интегратор 5, причем выход интегратора 5 соединен с выходом устройства и одним входом эле15мента 1 сравнения, другой вход которого соединен со входом устройства.

Управляемый частотный ограничитель 3 преобразует выходной сигнал расширителя в импульснБй сигнал, амплиту20да которого прямо пропорциональна, а длительность обратно пропорциональна текущему значению частоты входного импульсного сигнала.

Функциональный преобразователь 4

25 может быть выполнен, например, на базе дифференциального операционного усилителя, в цепь обратной связи которого, либо во входную цепь, включены диоды, обеспечивающие нужный

30 вид функции преобразования, а на входе усилителя в-ключен делитель напряжения, задающий порог U „(jp срабатывания функционального преобразователя. АКП работает следующим образом. При подаче на вход последовательности импульсов, например, положител ной полярности, на выходе элемента 1 сравнения появляются усиленные по амплитуде импульсы, которые после нормализации по длительности расширителем 2 преобразуются УЧО 3 в сигналы с длительностью и амплитудой, пропорциональной частоте.входной импульсной последовательности.. Посколь ку амплитуда этих сигналов для любой частоты входных импульсов оказывается выше напряжения порога Unoo./ Установленного в функциональном преобразователе 4, они беспрепятственно проходят на вход интегратора 5, в результате чего выходное напряжение последнего начинает увеличиваться. В момент, превышения выходным напряжением интегратора 5 амплитуды .входной импульсной последовательности элемент 1 сравнения выключается, на выходах расширителя 2 и УЧО 3 устанавливаются напряжения, близкие к нулю. Функциональный преобразователь 4 формирует напряжение другой полярности, под воздействием которого интегрирующая емкость интегратора 5 начинает форсированно разряжаться и в момент превышения выходного напряжения амплитудой входных, импульсов на выходе элемента сравнения 1 снова появляются импульсы, амплитуд а сигнал на выходе УЧО 3 превышает пороговый уровень Uripp и функциональный преобр зователь 4 переходит в линейный режим и передает на вход интегратора 5 сигналы УЧО 3. В результате напряжение на выходе интегратора 5 снова увеличивается и в дальнейшем процессе повторяется, т.е. устанавливается режим динамического равновесия. После включения входной 1мп льсно последовательности состояние элементов устройства изменяется следующим образом: на выходе элемента 1 расширителя 2, УЧО.3 исчезают сигналы. Функциональный преобразователь 4 формирует напряжение другой полярйости, под воздействием которого выходное напряжение интегратора 5 форсированно уменьшается, .пока не пересечет (сверху-вниз) уровень нулевого напряжения на втором входе элемента 1 сравнения, в результате чего на выходе УЧО 3 появляется некоторый разностный, усиленный и нормализованный сигнал, под действием которого функциональный преобразователь 4 переходит в линейный режим и передает на вход интегратора 5 сигнал УЧО 3. Интегратор 5 увеличивает свое напряжение до момента пересечения (снизу-вверх) уровня нулевого напряжения на втором входе элемента 1 сравнения и все процессы повторяются, т.е. АКП находится в режиме динамического равновесия, а его выходное напряжение пульсирует вокруг нулевого уровня. После отключения входной импульсной последовательности АКП форсирог ванно восстанавливает исходное состояние. Таким образом, данное устройство, сохраняя все положительные качества известного: простоту и мешое время выхода на режим преобразования, позволяет значительно уменьшить время восстановления исходного состояния АКП и, следовательно, повысить точность преобразования при изменениях частоты входного импульсного сигнала. .Формула изобретения Автокомпенсационный преобразователь импульсных сигналов по авт. св. № 629509, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, выход управляемого частотного ограничителя соединен с входом интегратора через введенный дополнительно функциональный преобразователь . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 629509, кл. G 01 R 19/22,05.04.76 (прототип).