Время-импульсный преобразователь напряжения

Время-импульсный преобразователь напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

%7ент . м там

Фйли,, а Флиет . е-.,ле (е " Ь

Союз Советски к

Социалистические

Респубпии (t ii 746310

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Донолиительиое к авт. свил-ву— (22) Заявлеио30.01.78 (2} ) 2574648/18-21 (51)М. Кл.

G 01 Р 19/16 с присоединением заявки М(23) Приоритет 3еаударственный комитет

СССР

IIo делам ваобретеиий и открытий (53) УДК 68,1. .325(088.8) Опубликоввио07.07. 80. Бюллетень,% 25

Дата опубликования описания 08.07.80 (72) Автор изобретения

О. И, Левченко

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (7I) Заявитель

/ (54) ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРА ЮВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к иэмерителтной технике. с

Известен времяимнульсный преобразователь напряжения, в состав которого входят сравнивающее устройство (компаратор), генератор линейного меняющегося

5 напряжения и временной селектор (Ц

Для реализации етого устройства необходимо множество радиокомпонентов (транзисторов, резисторов, диодов). Кроме того, такие преобразователи отличаются сложностью.

Известен времяимпульсный преобразователь напряжения, содержащий оптрон с гистереэисным управляемым оптическим каналом $2) .

Однако функциональные возможности устройства ограничены. 20

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей за счет придания устройству функций измерения производной напряжения. 2

Это достигается тем, что во времяимпульсный преобразователь напряжения, содержащий оптрон с управляемым оптическим каналом, фотоприемник которого через резистор соединен с общей шиной устройства, введены три дополнительных оптрона, формирователь импульсов, три дополнительных резистора и три конденсатора, причем фотоприемники дополнительных оптронов через дополнительные резисторы соединены с общей шиной устройства, выход первого оптрона через конденсаторы соединен с излучателями первого и второго дополнительных оптронов; а выход первого дополнительного оцтрона через конденсатор соединен с излучателем третьего дополнительного оптрона и непосредстюнно через формиро-. ватель и с его управляющим оптическим каналом.

На фнг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства, на фнг, 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

3

Устройство содержит оптроны 1, 2, 3, 4, формирователь 5, резисторы 6, 7, 8,9; конденсаторы 10, 11, 12.

Входное напряжение 0 „® подают на управляемый оптический канал оптрона 1. Оптрон 1 формирует импульсы электрического напряжения Ц длительность которых пропорциональна напряжению U@<(t), Эти импульсы следуют с,периодом Т, определяемым частотой опорного напряжения, подаваемого на управляемый оптический канал оптрона 1. Импульсы О„снимаемые с резистора 6 оптрона 1, поступают на источники излучения оптронов 2 и 3. Каждый из импульсов Ц, поступающий на источник оптрона 2, излучающий в исходном состоянии, запирает его. Поэтому световой поток У, излучаемый этим источником, будет иметь импульсный характер {см. фиг, 2).

На фиг. 2,видно, что 1 1 =Т,> 1-1 .

Импульсы света, падают на управляемый оптический канал оптрона 2, Однако через канал проходят не все пмгульсы, а только те, которые следуют в нечетные периоды. Это обеспечивается за счет того, что на управляемый оптический канал оптрона 2 подается опорное напряжение с частотой f /2, при этом фаза это1 о напряжения такова, что время пребывания кайала в состоянии "Открыто совпадает с нечетными периодами, сле1 дования импульсов 3, а состояние

"Закрыто" совпадает с четными периодами, Вследствие этого управляемый оптический канал оптрона 2 будет пропускать только импульсы нечетных периодов и

Дй (фиг. 2г). На фиг. 2с1 состояния

"Открыто" и "Закрыто" оптического канала представлены соответственно незаштрихованными и заштрихованными участками, Импульсы света j длительйосЖб" г,! „., попадают на фотойриемник оптрона

2, и на резистор 7 выделяется импульс электрического напряжения 0 той же длительности „. (,фиг. 2 д).. Этот

I импульс поступает на источник излучения оптрона 4 и формирователь 5 им- " пульсов, В исходном состоянии источник излучения генерирует смет; т, е. по источнику излучения оптрон 4 открыт, а по управпаемому оптйческому каналу" оптрон закрыт. Импульс 0> закрывает излучатель и запускает формирователь 5,.который выдает на управляемый оптический канал оптрона 4 электрический им= пульс длительностью То, переводящий

6310 4 четных периодов, причем эти импульсы совпадают во времени Т поскольку имО1 пульсы нечетных периодов задерживаются на период, Рассмотрим, как будет изменяться на-. пряжение в точках Xg, т.е. (см. фиг. 1) в диагонали моста, образованного фотоприем шками оптронов 3 и 4 и соотвеч

55 ствующими резисторами 8, 9. В исходном состоянии мост сбалансирован и напря1 жение в его диагонали равно нулю. Если импульсы равны по длительности, то напряжение в диагонале моста не изменится

-так как будет равно нулю. Если же эти на это время управляемый оптический канал в состояние "Открыто" (фиг. 2 ж)

Вследствие этого управляемый оптический канал выделяет из импульса 3 (фиг. 2е)

I импульс с вета 3 (фиг. 2 з), длите льность которого равна

Г -В = Т -(T -Ф. ) =1*

О i O (O 1),1, Далее импульс света 3< попадает на фотоприемник оптрона 4, и на резио- торе g выделяется электрический импульс.Ц, имеющий те же длительность ф. (фиг, 2 и). На фиг. 2 видно, что импульс 04 будет задержан на, период то относительно импульса Ц длительностью

15 Т Таким Образом на выходе оптрона

4 имеются задержанные на. период ТО импульсы, формируемые оптроном 1 в нечетные периоды, Импульсы Ц, формируемые оптроном

1, попадают и на излучатель оптрона 3.

Под воздействием этих импульсов излучатель генерирует импульсы света Х (фиг. 2 к,) которые попадают на управляемый оптический канал.

Управляемый оптический канал производит селекцию этих импульсов, пропуская на выход только импульсы света Х,, 51 идущие. в четные периоды (фиг. 2 и). Эта селекпйя осуществляется благодаря тому, 30 что на управляемый оптический канал оптрона 3, как и на канал оптрона 2, подается опорное напряжение с частотой.

f,/2.

Однако идущее в противофазе с напря35 жением на канале оптрона 2 оптическое состояние капала .оптрона 3 показано на

1 фиг. 2 л. Далее импульсы 3> длительHocT6Io Т „ 1 попадают на фотоприемник оптрона 3, и на резисторе 8 выде40 ляется импульс электрического напряжения 0 той же длительности (фиг. 2 н).

Таким образом, на резисторе 8 выделяются импульсы четных периодов, а на резисторе 9 выделяются импульсы не45

7463 импульсы имеют разную длительность, то в диагонали моста выделится импульс электрического напряжения Uy,y длительностью а, равной разности длительностей импульсов О и Ц четных и нечетных периодов, т.е. h4 С, - „(фиг. 2 о). Полярность импульсов 0>> будет зависеть от того, какие импульсы будут более продолжительными, импульсы четных периодов или импульсы нечетных периодов, .10 т,е. от того, возрастающим или убывающим будет напряжение 0, ® подаваемое на управляемый оптический канал от . трона 1. Импульсы 0<> являются выходными импульсами преобразователя. 15

Длительность импульсов Оху пропорциональна пориэводной входного нар" Immy a00bx(t

Устройство имеет функции широтно- 20 импульсного модулятора, временного селектора, устройства временной задержки и схемы вычитания импульсов.

Времяимпульсный преобразователь на пряжения превосходит известное устрой ство,Я по своим функциональным возможностям, так как позволяет находить производную напряжения, Кроме того, . предложенный преобразователь прост по 30 конструкции, 10 6

Формула изобретения

Времяимпульсный преобразователь напряжения, содержащий оптрон с управI ляемым оптическим каналом, фотоприемник которого через резистор соединен с общей шиной устройства, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет придания устройству функций измерения производной напряжения, в него введены три дополнительных оптрона, формирователь импульсов, три дополнительных резистора и три конденсатора, причем фотоприемники дополнительных оптронов через дополнительные реэис» торы соединены с общей шиной устройства, выход первого оптрона через конденсаторы соединен с излучателями первого и второго дополнительных оптронов, а выход первого дополнительного оптрона через конденсатор соединен с излучателем третьего дополнительного оптрона и непосредственно через формирователь с его управляющим оптическим каналом, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мирский Г, Я. Радиоэлектронные измерения.— Энергия», 1975, с. 296.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2352516. кл. G 01 Й 19/16, 1976 (прототип). иг.