Преобразователь напряжения во временной интервал

Преобразователь напряжения во временной интервал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может исполйзо- ,ваться для измерения напряжения, Изобретение позволяет.повысить точность преобразования, снизить потребляемую мощность, повысить надежность в работе путем упрощения преобразователя . Это достигается тем, что преобразователь содержит светодиоды и фототиристоры, оптический модулятор , управляемый с помощью управляемого саетодиода и фототранзисторй, который отключает дефлектор от фототиристоров на время преобразования. Это устраняет, погрешность, которая может возникнуть в результате перемещения луча во время преобразования , снижает потребляемую мощность, так как в любой момент времени в сработанном состоянии находится только одна ячейка, состоящая из светодиода и фототиристора. Кроме того, преобразователь имеет более высокую надежность, так как по сравнению с прототипом не содержит дополнительных фотоприемников, делителя частоты и двух умножителей. 1 ил. (Л сл ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (дц 4 Н 03 М !/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHGIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3823865/24-24 (22) l7.12.84 (46) 23.09.86. Вюл. № 35 (71) Винницкий политехнический институт (72) В. П. Кожемяко, В. Г. Красиленко, А. Т. Теренчук и И. Т. Рассохин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1014141, кл. Н 03 К 13/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1169169, кл. Н 03 .К 13/20, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ВО

ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может использо:ваться для измерения напряжения.

Изобретение позволяет. повысить точность преобразования, снизить потребляемую мощность, повысить надежность в работе путем упрощения преобразователя. Это достигается тем, что преобразователь содержит светодиоды и фототиристоры, оптический модулятор, управляемый с помощью управляемого светодиода и фототранзистора, который отключает дефлектор от фототиристоров на время преобразования.

Это устраняет погрешность, которая может возникнуть в результате перемещения луча во время преобразования, снижает потребляемую мощность, так как в любой момент времени в сработанном состоянии находится только одна ячейка, состоящая из светодиода и фототиристора. Кроме того, преобразователь имеет более высокую надежность, так как по сравнению с прототипом не содержит дополнительных фотоприемников, делителя часто ты и двух умножителей. 1 ил.

3 12

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для измерения напряжения, а также в системах времяимпульсного преобразования информации.

Целью изобретения является ловышение точности преобразования, снижение потребляемой мощности и повышение надежности путем упрощения преобразователя.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит .шину 1 положительного напряжения питания, токоограничивающие элементы, выполненные на первом 2 и втором 3 резисторах, управляющий светодиод 4, светодиоды 5, фототиристоры 6, формирователь 7 временных интервалов, генератор 8 импульсов, триггер 9 со счетиьм входом, оптический модулятор 10, фототранзистор 11, дефлектор 12.

В качестве оптического модулятора может быть использован модулятор на жидких кристаллах.

Устройство работает следующим образом.

Преобразуемое напряжение U» поступающее на вход дефлектора 12, преобразуется в перемещение светового луча по фототиристорам 6. Когда на оптический вход фототранзистора Il не поступает световое излучение, фототранзистор ll заперт и почти все напряжение питания приложено к нему, а напряжение на оптическом модуляторе

10 близко к нулю, вследствие чего он прозрачен для излучения дефлектора, и оно поступает на вход соответствующего фототиристора 6. Пока на входы фототиристоров 6 не поступает световое излучение, они заперты и ток через управляющий светодиод 4 и светодиоды 5 не протекает. На вход формирователя 7 оптический сигнал не поступает ж на его выходе отсутствует напряжение. При поступлении светового

0 излучения с выхода дефлектора 12 на оптический вход фототиристора 6 он отпирается. Под действием импульсов генератора 8 происходит переключение триггера 9. При этом на его выходах формируются прямоугольные импульсы, длительность которых равна периоду следования импульсов генератора 8, причем напряжения на прямом и инверсном выходах триггера противофазны.

При появлении на выходе триггера, к

2 которому подключен освещенный фототиристор 6, нулевого напряжения этот фототиристор отпирается. Через свето55

50 диоды 4 и 5 начинает протекать ток, вследствие чего они возбуждаются.

Излучение с выхода управляющего светодиода 4 поступает на оптические входы формирователя 7 и фототранзистора Il. При этом формирователь 7 формирует передний фронт временного интервала и на его выходе появляется напряжение высокого уровня. Под действием поступающего на вход светового излучения фототранэистор Il отпирается, вследствие чего происходит перераспределение напряжения между фототранзистором ll и соединенными параллельно резистором 3 и оптическим модулятором 10. Почти все напряжение питания теперь оказывается приложенным к нему, в результате чего он становится непрозрачным для излучения дефлектора 12 и поступление светового излучения дефлектора на входы фототранзистора б прекращается. Фототранзистор ll остается открытым, пока на его входе присутствует световой сигнал, а на выходе формирователя временных интервалов 7 имеется напряжение высокого уровня, пока на era входе присутствует световое излучение. Пока на катоде i-го фототиристора 6 поддерживается нулевое напряжение, этот фототиристор отперт и светится i-й светодиод 5, излучение которого поступает на вход i-1-ro фототиристора б и подготавливает

его к срабатыванию. Однако до тех пор, пока на катоде i-1-го фототиристора б присутствует напряжение высокого уровня, он не срабатывает.

При поступлении на вход триггера 9 следующе.-о импульса от генератора 8 триггер перебрасывается, на катод

i-го фототиристора 6 поступает напряжение высокого уровня, а на катод

i-1-го фототиристора б — нулевое напряжение. При этом i-й фототиристор б закрывается и i-й светодиод

5 гаснет. Предьдущий фототиристор 6 отпирается и загорается i-1-й светодиод 5. Управляющий светодиод 4 при этом продолжает гореть ° Излучение

i-1-го светодиода 5 поступает на вход i-2-го фототиристора б и описанный процесс продолжается до тех пор, пока не загорится первый светодиод 5, который не связан. оптически нй с каким элементом схемы. Когда

1259490 закончится такт, во время которого на катоде первого фототиристора 6 присутствовало нулевое напряжение, этот фототиристор закрывается. Теперь все фототиристоры заперты, про текание тока через управляющий светодиод 4 прекращается и этот светодиод гаснет. Световой сигнал на входах формирователя 7 и фототранзистора 11 исчезает. При этом формирова- 10 тель У формирует задний фронт временного интервала t„ и иа его выходе появпяется нулевое напряжение, фототранэистор 11 закрывается, а оптический модулятор 10 становится про- 15 эрачным вследствие перераспределения напряжения. Световое излучение с выхода дефлектора 12 поступает на вход соответствующего фототиристора и описанный цикл повторяется. 20

Работа преобразователя синхронизирована импульсами генератора.8.

В течение каждого такта работы, дли" ,тельность которого равна периоду следовайия импульсов генератора 8, 25 срабатывает одна ячейка, состоящая иэ фототиристора и светодиода и срабатывание следующей ячейки не начинается до момента начала следующего такта работы. Таким обфазом, длитель-Зб ность t<: формируемого временного интервала равна

35 где n — номер фототиристора, на который поступает излучение дефлектора 12 (он равен чис-. лу сработавших ячеек);

T - период следования импульсов 40 генератора 8.

Для того, чтобы за время такта ,.успевапа сработать каждая ячейка, необходимо выполнение условия

Т В ь (2) 45 где с„ „ — максимальное время срабатывания ячейки, состоящей из фототиристора и светодиода.50

Предлагаемый преобразователь не содержит дополнительных фотодиодов, делителя частоты и трех мощных ключевых каскадов, содержащихся в известном, что существенно упрощает его. . 55

В предлагаемом устройстве световое излучение дефлектора поступает на вход только одного фототиристора, в то время как в известном оно поступа- ет на входы двух фотодиодов. Это повышает точность преобразования.

Кроме того, в предлагаемом преобразователе после начала цикла,преобразования поступление светового излу чения на входы фототиристоров блокируется оптическим затвором, что повышает точность преобразования, так как устраняет погрешность, которая может возникнуть в результате перемещения луча дефлектора во время цикла преобразования, а также в результате прихода сигналов, возникших в последующих тактах работы, Это также снижает энергопотребление устройства, так как в каждый момент времени в устройстве горит только одна ячейка, состоящая

Н3 фототиристора и светодиода, и управляющий светодиод.

Ф о р м у л а изобретения

Преобразователь напряжения во временной интервал, содержащий светодиоды, аноды которых объединены, катоды

i-ro нечетного и i-го четного светодиодов соединены соответственно свходами i-го нечетного и i-го четного фотоприемников выходы нечетных и четных фотоприемников соответственно объединены, дефлектор, вход которого является входной шиной, оптический выход каждого х-го светодиода оптически соединен с оптическим входом каждого (i-1)-го фотоприемника, триггер, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, и формирователь временных интервалов, выход которого является выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, снижения потребляемой мощности и повышения надежности путем упрощения преобразователя, в него введены два токоограничивающих элемента, выполненных на резисторах, управлякщий светодиод, фототранзистор, оптический модулятор, а фотоприемники выполнены на фототиристо.... рах, аноды и катоды которых являются соответствующими входами и выходами.фотоприемников, а катоды i-x нечетных и четных фототиристоров соединены соответственно с пряьаам и инверсным выходами триггера, анод i-ro ..светодиода соединен с катодом управляющего светодиода, анод которого

Составитель А. Титов

Редактор Л. Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар Заказ 5139/58

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород ул Проектная 4

3 12 через первый резистор соединен с шиной напряжения положительной полярности, оптический вьгход управляющего светодиода оптически соединен с оптическим входом формирователя временных интервалов, базой фототранзистора и является оптической выходной шиной, змиттер фототранзистора является общей шиной, а коллектор соединен с

59490 ь первым управляющим входом оптнческого модулятора и через второй резистор — с шиной напряжения положительной полярности и вторым управляющим входом оптического модулятора, причем оптический выход дефлектора через оптический модулятор оптически соединен с оптическим входом каждого

i-го фототиристора.