Устройство для определения отношения двух напряжений

Устройство для определения отношения двух напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЯ, содержацее интегратор один из входов которого соединен через ключ с одним из входов устройства;; счетчик, выход которогр является выходом устройства, генератор импульсов и блок синхронизации , отличающееся тем, что, с целью повьваения точности и расширения Ьбласти применения, оно содержит соединенные последовательно блок выборки-хранения, вход которого подключен к выходу интегратора, и преобразователь напряжения в интервгш времениу выход которого соединен с управляющим входом ключа и с входом разрешения счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, упргшляюцие входы бло-щ ка выборки-хранения и преобразователя напряжения в интервал времени, а также вход сброса счетчика соединены с соответствугацими выходами блока синхронизации, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, S другой вход устройства подключен к другому входу интегратода. н

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (IQI (П) 3(я) G 06 Q 7 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aetoacHDMV ОЕИДЕТЙЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3 390968/18-24 (22) 05. 02. 82 (46) 23.02.84. Бюл. Ю 7 (72) И. IG.Cåðãeåâ, В.М.Лунин, А Л.Коротынский, В.К.Рощин, В.И.Русин, В.С.Артеменко, Ю.Н.Самарцев, Ю.Н.Власенко и О.Н.Гулах (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт нм. 50-летия Вели кой Октябрьской социалистической революции (53) 681.3(088.8) (56) 1. Жилинскас Р-П.П. Измерители отношения н их применение в радио-. иэмерительной технике. М., Советское радио, 1975, с. 146, рнс. 4. 33.

2. Гитис Э.И., Пискулов Е.A.

Аналого-цифровые преобразователи, М., Энергонздат, 1981, с. 225, рис. 6-5б (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее интегратор один из входов которого соединен через ключ с одним из. входов устройства счетчик, выход которогр является выходом устройства, генератор импульсов и блок синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения, оно содержит соединенные последовательно блок выборки-хранения, вход которого псдключен к выходу интегратора, и преобразователь напряжения в ийтервал времени выход которого соединен с управлякщим входом ключа и с входом разрешения счетчика, счетный вход которого соединен с выхедом генератора импульсов, управляющие входы бло-Е ка выборки-хранения и преобразователя напряжения в интервал времени, а также вход сброса счетчика соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, Б другой вход устройства подключен к другому входу интегратора.

1075273

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, в частности, при построении информационно-измерительных устройств, и управляющих систем.

Известно устройство для определения отношения двух напряжений, содержащее схему сравнения, входы которой соединены с источником напряжения-делимого и с выходом интегратора, напряжение с выхода схемы сравнения по- 0 ступает на цепь управления длительностью импульсов широтно-импульсного модулятора, напряжение с выхода которого, в свою очередь, управляет ключом, через который напряжение-дели- 15 тель подается на вход интеграто- ра 1) .

Недостатком устройства является относительно невысокая точность, поскольку в погрешность преобразования входит погрешность от некомпенсации схемы сравнения, а также аддитивная и мультипликативная погрешности интегратора.

Наиболее близким техническим реше- 25 нием к изобретению является устрой- !ство аналого-цифрового преобразова- ния, которое может быть использовано для получения отношения двух напряжений, содержащее интегратор, входы которого через соответствующие ключи соединены с входами устройства, выход интегратора через схему сравнения соединен с первым триггером, выход которого подключен. к пер- 35 вому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход элемента И соединен с входом счетчика, управляющие входы. ключей соединены с выходами 40 второго и третьего триггеров, образукщих цепь синхронизации $2) .

Недостатком известного устройства также является недостаточно высокая точность, поскольку на резуль- 45 тат преобразования влияет погрешность от эоны нечувствительности и дрейфа входного напряжения схемы сравнения. Кроме того, известное устройство не позволяет определять отношение двух напряжений в том 50 случае, если эти напряжения являют- . ся импульсными сигналами и приходят одновременно.

Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для определения отношения двух напряжений, содержащее интегратор, один из входов которого соединен через ключ с одним из входов устройства, счетчик, выход которого является выходом устройства, генератор импульсов и блок синхронизации, содержит соединенные последовательно блок выборки-хранения и преобразователь напряжения в интервал времени, выход которого соединен с управляющим входом ключа. и с входом разрешения счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, управляющие входы блока выборки-хранения и преобразователя напряжения в интервал времени, а также вход сброса счетчика соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, вход которого соединен с-выходом генератора импульсов, другой вход устройства подключен к другому входу интегратора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит соединенные последовательно интегратор 1, выполненный на операционном усилителе 2, конденсаторе 3 и масштабных резисторах 4 и 5, блок 6 выборки-хранения, преобразователь 7 напряжения в интервал времени и счетчик 8.

Блок -9 синхронизации соединен с блоком 2 выборки-хранения, преобразователем 7 напряжения в интервал времени, счетчиком 8 и генератором 10 импульсов, которыЯ соединен со счет.ным входом счетчика 8. Ключ 11 подключен между одним из входов устройства и интегратором 1 ° Выход преобразователя 7 напряжения в интервал вре" мени соединен с управляющим входси ключа 11. Блок 9. синхронизации может быть вьполнен в виде соединенных последовательно счетчика импульсов, например двоичного, и дешифратора.

Устройство работает циклично.

В каждом цикле осуществляется: интегрирование интегратором 1 напряжения 0, в течение времени цикла Т, 1 интегрирование интегратором 1 напряжения 0 в течение времени Т, определяемого преобразойателем 7 напряжения в интервал времени; выборка блоком 6 выборки-хранения выходного напряжения интегратора 1 с последующим запоминанием в течение времени цикла Т1,, квантование инвервала времени Т при помощи счетчика 8 и генератора 10 частотой fa .

Предположим, перед началом преобразования напряжение на выходе блока 6 выборки-хранения равно 0, а его коэффициент передачи К ; коэффициент передачи преобразователя 7 напряжения в интервал времени равен К ; емкость конденсатора 3 С; напряжения

U» и 0 разной полярности.

Тогда после первого цикла работы функционального преобразователя напряжение на выходе блока 6 выборкихранения будет равно

1075273

U,.T„, О,и„.к,, (),т,„ ниси (сn и

О =Л1 + К К вЂ” К +

ii) Составитель И.Шелипова

Редактор Н.Пушненкова Техред Л.Пилипенко Корректор Г Решетник

Заказ 503/43, Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 где ((, - величина сопротивления резистора 4; величина сопротивления резистора 5.

Аналогично, после окончания ))--го цикла преобразования, напряжение на выходе блока б выборки-хранения. будет равно

1 4 и - (((2 Г (и! к1 0 1- R c (2)

0„( г

Вь эажение (2) состоит из двух частей: геометрической прогрессии,. сходящейся при условии 0 Кг Кп! кгс и убывающего при этом же условии члена () ((цг "г "п1 )

„l

В результате в установившемся режиме (n m) при выполнении условия! — 1

0г-Кг К

Ягс напряжение на выходе блока. б выборки-хранения станет рав() Я Т

U„-(! ò u„, — . о ., " О, R, к„

Аналогично, интервал времени Т в установившемся режиме будет равен г (<р=()оэ (г=((ц (4)

10 R1 а выходной код определится выражением

0» г Рц л

u> R, т.

4 где То=- . - период квантованИя. о

Таким образом, код на выходе устройства пропорционален отношению входных напряжений противоположной

20 полярности (1 . и 0 °

Техник< экономическая эффективность от использования изобретения заключается в повышении точности

25 н расширении области применения при осуществлении операции деления двух разнополярных сигналов.