Устройство преобразования величины напряжения в длительность импульса Советский патент 1982 года по МПК H03K7/08 

( УСТРОЙСТВО ПРЕОБР АЗОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ.В ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСА

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано, например при построении аналого-цифровых преобразователей, а так же в системах контроля и регулирования. Известно ycтpoйctвo преобразования величины напряжения в длительность импульса, содержащее генератор импульсов, времязадающую цепь, усилительный каскад и входной транзистор, эмиттер входного транзистора, база которого подключена к выходу времязадающей цепи, соединен с входной шиной , а коллектор входного транзистора через резистор подключен к входу усилительного каскада, выход которого соединен с выходной шиной СП. Недостатками устройства являются низкая точность преобразования и огра ниченные функциональные возможности. НаиТЗолее близким к предлагаемому по технической сущности и схемной реализации является устройство преобразования вели1 1ны напряжения в длительность импульса, содержащее первый, второй и третий транзисторы, кон денсатор и резистор, эмиттеры первого и второго транзисторов, базы которых соединены с входными, шинами уст ройства, подключены к коллектору третьего транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с первой шиной источника питания C2I.. Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования. Это обусловлено тем, что выходные импульсы известного устройства имеют неправильйую пилообразную форму и значительный уровень постоянной составляющей, а для определения величины входного напряжения нужно оценить, насколько длительность выходных импульсов отличается от некоторого начального значения. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Для достижения этой цели в устройство преобразования величины напряжения в длительность импульса, со держащее первый, второй и третий тра зисторы, конденсатор и резистор, эмиттеры первого и второго транзисторов, базы которых соединены с вход ными шинами устройства, подключены к коллектору третьего транзистора, э «мттер которого через резистор соединен с первой шиной источника пита ния, введены стабилизатор тока, элемент с S-образной характеристикой, например однопереходный транзистор, тунельный диод и буферный каскад, конденсатор и элемент с S-образной характеристикой соединены параллельно и включены базой третьего tpaH3HCTOpa и первой шиной источника питания, точка соединенияконденсатора и элемента с5 образной характеристикой через стабилизатор тока соединена со второй шиной источника питания, коллектор первого транзисто ра через тунельный диод соединен со второй шиной источника питания и через буферный каскад подключен к выхо ной шине устройства, коллектор второ го транзистора подключен ко второй шине источника питания. На чертеже представлена принципиальная схема, иллюстрирующая пример конкретного выполнения устройства. Устройство преобразования величин напряжения о длительность импульса содержит: первый 1 , второй 2 и третий 3 транзисторы, резистор k, тунел ный диод 5, буферный каскад 6, конде сатор 7, однопереходный транзистор 8 стабилизатор тока 9- Базы транзисторов I и 2 подключены к входным шинам 10 и 11 соответственно. Эмиттер транзистора 3 через резистор А соединен с первой шиной 12 источника питания, а коллектор транзистора 2 подключен ко второй шине 13 источника питания. Выход буферного каскада 6 подключен к выходной шине 14 устройства. Устройство функционирует следующим образом. Конденсатор 7 заряжается от стабилизатора тока 9. Напряжение на нем линейно нарастает и когда достигает напряжения включения однопереходного транзистора 8, тот открывается. Конденсатор 7 через транзистор 8 быстро разряжается. После этого транзис914 тор 8 возвращается в исходное состояние и процесс повторяется. Длительность прямого хода линейно изменяющегося напряжения пропорциональна емкости кондейсатора 7. Пилообразное импульсное напряжение подается на-базу транзистора 3 и преобразуется в пилообразные импульсы коллекторного тока. Ток транзистора 3 перераспределяется между транзисторами 1 и 2 в соответствии со знаком и значением разности сравниваемых напряжений, подаваемых на входные шины 10, 11. Амплитуда коллекторного тока транзистора 3 с помощью резистора Ц подбирается таким образом, чтобы при равенстве входных напряжений устройство находилось на грани срабатывания. Для этого необходимо, чтобы ток через тунельный диод 5 был равен пиковому току. Если напряжение на шине 10 отрицательно относительно шины 11, то тунельный диод 5 находится в состоянии высокой проводимости и напря(Жение на выходной шине близко к нулю, т.е. срабатывания устройства не происходит. Если напряжение на шине 10 положительно относительно шины 11, то при достижении коллекторным током транзистора 3 определенной величины, тунельный диод 5 переключается в состояние высокой проводимости и на выходной шине 14 появляется напряжение, равное положительному-напряжению на шине 13 источника питания. Длительность прямоугольного импульса на шине k определяется напряжением между входными шинами 10 и 11, причем при достаточно малых значени-. ях этого напряжения зависимость пропорциональная. Таким образом, предложенное техническое решение позволяет получать на выходе устройства прямоугольные импульсы, длительность которых пропорциональна разности между сравниваемыми напряжениями, что и обуславливает высокую точность преобразования для предложенного устройства. Формула изобретения Устройство преобразования величины напряжения в длительность импуль-. са, содержащее первый, второй и тре