Устройство для сравнения напряжений

Иллюстрации

Устройство для сравнения напряжений (патент 896595)
Устройство для сравнения напряжений (патент 896595)
Устройство для сравнения напряжений (патент 896595)
Устройство для сравнения напряжений (патент 896595)
Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()896595

Ф

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 280380 (21) 290034 3/18-24 (51)М. Кл З с присоединением заявки ЙоG 05 В 1/01

Госудврствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 0701.82, Бюллетень No 1

Дата опубликования описания 07. 01. 82 (53) УДК 82-50 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.А. Гусев и В.В. Морозов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИИ!

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях и цифровых измерительных при5 борах.

Известно устройство для сравнения напряжений, состоящее из пороговых элементов и триггеров (1).

Недостатком данного устройства яв- 10 ляется низкая точность и отсутствие возможности определения знака разности выходных напряжений, т.е..огриниченные функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее блок управления, первый выход которого подключен через генератор линейно изменяющегося 20 напряжения к первым входам первого и второго компараторов, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства(2), Недостатками такого устройства являются низкая помехозащищенность и ограниченные функциональные воэможности, т.е. отсутствие возможности определения знака разности входных напряжений. 30

Цель изобретения — повышение помехозащищенности и расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для сравнения напря- жений введены первый и второй тригreры и логический блок переключений, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго компараторов, третий и четвертый входы вЂ, с выходами первого и второго триггеров, первые входы которых соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока управления, а вторые входы — соответственно с первым и вторым выходами логического блока переключений.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для сравнения напряжений; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит блок 1 управления; генератор 2 линейноиэменяющегося напряжения; первый 3 и второй 4 компараторы, первый и второй элементы

И-НЕ 5 и 6, первый и второй блоки сравнения 7 и 8 и элемент ИЛИ 9 образуют логический блок 10 переключений; первый и второй триггеры 11 и 12; .импульсы U с выхода блока 1 управ89б595

60 б5 ления U„; выходное напряжение генератора линейноизменяющегося напряжения

П„; выходные напряжения (сигналы) соответственно первого и второго компараторов U> и U,. выходные напряжения (импульсы) первого и второго элементов И-НЕ Uy и U, выходные напряжения (импульсы) — первого и второго блоков сравнения U u U напряжения (сигналы) — на первом и втором выходах первого триггера U и U1 1 г напряжения (сигйалы) — на первом и втооом выходах второго триггера Uqg

-l

У,1; измеряемое напряжение УиЗ изм опорное напряжение U „; временйые интервалы между импульсом, запускающим генератор линейноизменяющегося напряжения, и передними фронтами сигналов соответственно на выходах пер.вого и второго компараторов i » и, длительности импульсов на выходах соответственно первого и второго блоков сравнения 7д„.и,, Устройство работает следующим образом.

Импульсы U с блока 1 управления поступают на первые установочные входы первого и второго триггеров

11 и 12, устанавливают их в единичное состояние и запускают генератор

2 линейноизменяющегося напряжения, напряжение У1 с выхода которого подается на первые входы первого и второго компараторов 3 и 4. На выходе первого компаратора 3 в момент, когда это напряжение достигнет величины измеряемого напряжения U„», образуется положительный перепад напряжения. При этом временной интервал между импульсом, Запускающим генератор

2 линейноизменяющего напряжения, и передним фронтом сигнала на выходе первого компаратора 3 пропорционален измеряемому напряжению U» . Когда напряжение U g достигает величины опорного напряжения Upq íà выходе второго компаратора 4 образуется положительный перепад напряжения U .

При этом временной интервал Г о между импульсом, запускающим генератор 2 линейноизменяющего напряжения и передним фронтом сигнала U4 на выходе второго коипаратора 4 пропорционален опорному напряжению U „ .

В дальнейшем сигналы с выходов йервого и второго компараторов 3 и 4 поступают на первый и второй блоки

7 и 8 сравнения логического блока

10 переключений.

В случае, когда измеряемое напряжение U р больше опорного напряжения U „(U» o U«), работает первый блок 7 сравнения. Причем на его первый вход поступает сигнал U> с выхода первого компаратора 3 через первый элемент И-НЕ 5, на второй вход— сигнал U4 непосредственно с выхода второго компаратора 4. Так как в это время на третьем входе первого бло5 !

О

50 ка 7 сравнения присутствует сигнал логической единицы U снятый с выхода (прямого) первого триггера

11, то на выходе первого блока 7 сравнения образуется импульс U длительностью „, который во временной

Т форме несет информацию о разности измеряемого U и опорного U „ напряжения. Далее йолученный импульс через элемент ИЛИ 9 поступает на выход устройства и одновременно своим задним фронтом по второму (счетному) выходу первого триггера 11 перебрасывает его в нулевое состояние, тем самым блокируется третий вход первого блока 7 сравнения, исключая возможность изменения состояния на выходе первого блока 7 сравнения до прихода следующего импульса с блока

1 управления. При этом на другом выходе (инверсном) триггера 11 появляется сигнал логической единицы, что свидетельствует о превышении измеряемым напряжением U oïoðíîão напряжения U „ . Поступающие на первый и второй входы второго блока 8 сравнения импульсы U и Ug соответственно с выходов первого компаратора 3 и второго элемента И-HE б находятся в противофазе, поэтому состояние на выходе блок 8 сравнения не изменяется.

В случае, когда измеряемое напряжение Uqy меньше опорного напряжения

U (U „< Ьрp, . работает второй блок

8 сравйения. Причем на его первый вход поступает сигнал U полученный с выхода второго компаратора 4 путем инверсии с помощью второго элемента И-НЕ б, а на второй вход — сигнал U> непосредственно с выхода первого компаратора 3. Так как в это время на третьем входе второго блока 8 сравнения присутствует сигнал

I логической единицы П„, снятый с выхода (прямого) второго триггера 12, то на выходе второго блока 8 сравнения образуется импульс Ug длительностью ь, содержащий информацию о разности измеряемого напряжения

U„ и опорного напряжений

Полученный импульс Пэ через элемент ИЛИ 9 поступает на выход устройства и одновременно своим задним фронтом перебрасывает в нулевое состояние второй триггер 12, блокируя тем самым вход второго блока 8 срав нения, исключая возможность изменения состояния на выходе второго блока 8 сравнения до прихода следующего импульса с блока 1 управления.

В то же время на другом выходе (инверсном) второго триггера 12 появляется сигнал логической единицы, несущий информацию о превышении измеряемого напряжения U îïîðíûì напряжением UpÄ . Поступающйе на первый и второй входы первого блока 7 сравнеHMIIJJJIBCH Uy H Uq. C BEilXOQOB BTOPO

896595 го компаратора 4 и первого элемента

Й-НЕ соответственно находятся в противофазе, поэтому состояние на выходе этого блока не изменяется.

Использование гредлагаемого устройства для сравнения напряжений по5 эволяет повысить помехозащищенность и расширить функциональные возможности. !

О

Формула изобретения

Устройство для сравнения напряжений, содержащее блок управления, первый выход которого подключен через генератор линейно изменяющегося 15 напряжения к первым входам первого и второго компараторов, вторые входы которых соединены соответственно с

Первым и вторым входами устройства, отличающееся тем, что, 20 с целью повышения помехозащещенностн и расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит первый и второй триггеры и логический блок переключениЯ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго компараторов, третий и четвертый входы — с выходами первого и второго триггеров, первые входы которых соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока управления, а в орые входы — cooêâåòñòâåííî с первым и вторым выходами логического блока переключений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 421975, кл. G 05 В 1/01, 10.07.72.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 405104, кл. С 05 В 1/01, 25.06.72.

896595

Составитель Г. Нефедова

Редактор H. Безродная Теехред М.Надь Корректор М. Шароши

Заказ 11697/36

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4