Преобразователь длительности импульсов в напряжение

Преобразователь длительности импульсов в напряжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

334638

Союз Соеетскиэ

Социалистически»

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09.111.1970 (М 1412340/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ЗОЛ!1.1972. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 29.IV.1972

М. Кл. Н 03k 13/02

Н 03k 9/08

Комитет оо лолам изобретений и открытий ори Сосете Миниотрое

СССР

УДК 681.325.5(088.8) Автор изобретения

С. В. Куликов

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

В НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к области импульсной техники, а именно к преобразователям длительности импульсов в напряжение.

Известные преобразователи длительности импульсов в напряжение, построенные на интегрирующем и запоминающем конденсаторах, неуправляемом и управляемом источниках тока, сравнивающем элементе, ключевой схеме и триггере, обладают невысокой динамической точностью.

Предлагаемое устройство, с целью повышения динамической точности, содержит преобразователь разности длительностей двух импульсов в ток, состоящий из последовательно соединенных управляемого двухполярного источника тока, дополнительного запоминающего конденсатора и преобразователя напряжения в двухполярный ток, причем один вход преобразователя разности длительностей двух импульсов в ток соединен с входной клеммой устройства, другой — с выходом триггера, а выход— с выходным запоминающим конденсатором, На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2— эпюры напряжений в различных точках схемы.

К входным клеммам 1 и 2 преобразователя подключен источник 8 последовательности импульсов, модулированных по длительности.

Преобразователь состоит из интегрирующего конденсатора 4, выходного запоминающего конденсатора 5, неуправляемого однополярного источника б тока, управляемого двухпорядного источника 7 тока, сравнивающего элемента 8, ключевой схемы 9 и триггера 10 с

5 дифференцирующим элементом 11.

В состав устройства входит также преобразователь 12 разности длительностей двух импульсов в ток. Этот преобразователь состоит из управляемого двухполярного источника 18

10 тока, дополнительного запоминающего конденсатора 14 и преобразователя 15 напряжения в двухполттрный ток. Входы преобразователя 12 порознь связаны с источником 8 последовательности импульсов и выходом триггера 10, 15 а выход — с выходным запоминающим конденсатором 5.

Преобразователь работает следующим образом.

При появлении положительного импульса

20 на входной клемме 1 (см. фиг. 2,6) модулированного некоторым изменяющимся во времени модулирующим напряжением (cì. фиг. 2,а), отрицательные токи управляемых двухполярных источников 7 и 18 тока (см. фиг. 2,в и л) от25 ключаются от выходного и дополнительного запоминающих конденсаторов 5 и 14 соответственно. Одновременно, в результате дифференцирования инверсного сигнала, на входной клемме 2 (см. фиг. 2,в) на выходе дифферен30 цирующего элемента 11 появляется отрица334638

3 тельный импульс (см. фиг. 2,г), вызывающий опрокидывание триггера 10. Выходной отрицательный импульс с триггера 10 (см. фиг. З,д) отключает положительные токи управляемых двухполярных источников 7 и 18 тока (см. фиг. 2,ж и к) от запоминающих конденсаторов

5 и 14 соответственно.

После опрокидывания триггера 10 отключается также ключевая схема 9. При этом, в результате интегрирования постоянного тока неуправляемого однополярного источника 6 тока с помощью интегрирующего конденсатора 4, на обкладках последнего начинает линейно нарастать напряжение (см. фиг. 2,е), Напряжение на интегрирующем конденсаторе 4 растет до тех пор, пока его величина не будет равной напряжению на выходном запоминающем конденсаторе 5. В момент равенства напряжений на конденсаторах 4 и 5 на выходе сравнивающего элемента 8 появляется импульс, вызывающий 4эбратной опрокидывание триггера 10. При этом.включается ключевая схема 9 и происходи сброс до нуля напряжения на интегрйрующем конденсаторе 4 (см, фиг. 2,е). Одновременно происходит подключение положительных токов управляемых двухполярных источников 7 и 18 тока (см. фиг. 2,яс и к) к запоминающим конденсаторам 5 и 14 соответственно. При появлении отрицательного импульса на входной клемме 1 отрицательные токи управляемых двухполярных источников 7 и 13 токов (см. фиг. 2,в и л) подключаются к запоминающим конденсаторам 5 и 14 соответственно.

При одинаковых по величине отрицательных и положительных токах управляемых двухполярных источников тока 7 и 13 и равенстве длительности положительного импульса на входной клемме 1 длительности линейного нарастания напряжения на интегрирующем конденсаторе 4, т. е. времени нахождения триггера 10 в опрокинутом состоянии, очевидно не будет происходить перезаряда как выходного запоминающего конденсатора 5, так и дополнительного запоминающего конденсатора 14.

Если же между упомянутыми длительностями ,появится несоответствие, то в течение времени, равного разности этих длительностей, про4 изойдет перезаряд запоминающих конденсаторов 5 и 14. Параметры схемы обычно выбираются так, чтобы перезаряд запоминающих конденсаторов 5 и 14 приводил к такому изме5 нению напряжений на них, при которых упомянутые длительности выравниваются.

Очевидно, без преобразователя 12 разности длительностей двух импульсов в ток при описанной выше работе изменяющаяся во вре10 мени длительность входных положительных импульсов (см. фиг. 2,б) будет линейно преобразовываться в ступенчатое напряжение (см. фиг. 2,и). При наличии преобразователя 12 разности длительностей двух импульсов в ток, 15 B результате преобразования напряжения на дополнительном запоминающем конденсаторе

14 с помощью преобразователя 15 напряжения в ток (см. фиг. 2,л), напряжение на выходном запоминающем конденсаторе 5 будет

20 иметь кусочно-линейных характер (см. фиг. 2,н).

Динамическая точность описанного преобразователя с дополнительным преобразователем

12 разности длительностей двух импульсов в

25 ток будет выше, так как кусочно-линейная аппроксимация непрерывного сигнала точнее, чем кусочно-ступенчатая.

Предмет изобретения

ЗО

Преобразователь длительности импульсов в напряжение, содержащий интегрирующий и выходной запоминающий конденсаторы, соединенные со входами сравниваюшего элемента, З5 выход которого подключен ко входу триггера, выходом соединенного со входом ключа, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения динамической точности, он содержит преобразователь разности длительностей двух импульсов в

40 ток, состоящий из последовательно соединенных управляемого двухполярного источника тока, дополнительного запоминающего конденсатора и преобразователя напряжения в двухполярный ток, причем один вход преобразо45 вателя разности длительностей двух импульсов в ток соединен с входной клеммой устройства, другой — с выходом триггера, а выход — с выходным запоминающим конденсатором.