Преобразователь напряжения во временной интервал

Преобразователь напряжения во временной интервал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСЯНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснмк

Социапмстмческме

Респубпмн ()930661 (6! ) Дополнительное к авт. свна-ву (22) Заявлено 10. 03. 80(21) 289121тт/18-21 (5I)M. Кл. с прнсоеанненнем заявки РйН 03 К 13/20

3Ъвудауствонииб кеввтет

СССР ае делая вэабретевкй я втерытвй (23) Приоритет (53) УДК б81. .325(088.8) Опубликовано 23,05 ° 82 ° Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 23.05.82. (72) Авторы изобретения

В. С. Гутников и В. Н. Ашан

j;;. ,т 1

Ленинградский ордена Ленина политехниаескийинститут им. М. И. Калинина- -(7I ) Заявнтель (5тт) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

ВО ВРЕИ ИНОЙ ИНТЕРВАЛ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено при построении цифровых измерительных устройств.

Известен преобразователь напряжения во временной интервал, содер" жащий интегратор, нуль-орган т устройство возврата интегратора к начальному состоянию (1 1.

Недостатками известного устройства являются пониженные надежность и быстродействие преобразования.

Последний недостаток исключается в преобразователе напряжения во временной интервал, содержащем первый операционный усилитель, к выходу которого подключен первый выход резистора, повторитель напряжения, выполненный на втором операционном усилителе, к неинвертирующему входу которого подключен источник опорного напряжения, а к инвертирующему sxoду - катод первого диода, логичес,кий элемент, вход которого соединен с источником тактового напряжения, интегратор . первый вход которого соединен с выходом повторителя напряжения, нуль-орган, выход которого через второй диод соединен с втоS рым входом второго интегратора 2 .

Недостатками данного преобразователя являются органичение диапазона преобразуемого напряжения велите чиной, равной половине значения опорного напряжения, а также пониженная надежность.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение диапазона, тэ

Поставленная цель, достигается тем, что в преобразователь напряжения во. временной интервал, содержащий первый операционный усилитель, к выходу которого подключен первый вывод" резистора,повторитель напряжения, выполненный на втором операционном усилителе, к неинвертирующему входу которого подключен источник опорноного напряжения, а к янвертирующему

Ч1

-,=-т/2(g тх (Ф4 чО

---(t — ) = 0 9

Т

t ) = чо

3 93066 входу — катод первого диода, логический элемент, вход которого соединен с источником тактового напряжения, интегратор, первый вход которого соединен с выходом повторителя напряжения, нуль-орган, выход которого через второй диод соединен с вторым входом интегратора, инвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с источником преобразуемого напряжения, неинвертирующий вход — с выходом повторителя напряжения, а второй выход резистора соединен с анодом первого диода и выходом логического элемента.

На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 -временные диаг" раммы напряжений в различных точках схемы.

Устройство содержит первый операционный усилитель 1, выход которого

i через резистор 2 соединен с выходом логического элемента 3, выход логического элемента 3 соединен через диод 4 с входом повторителя 5 напряжения, выполненный на операционном усилителе 6 и резисторе 7. К неинвертирующему входу операционного усилителя 6 присоединен источник опорного напряжения 8, а к выходу подключен первый вход интегратора 9, выполненного на резисторе 10, операционном усилителе 11., конденсаторе

12 и резисторе 13. К выходу интегратора 9 подключен выход нуль-органа

11, выполненного на операционном усилителе 15, выход которого через диод 16 подключен к второму входу интегратора 9, 40

Для управления работой логического элемента с источника тактового напряжения поступают управляющие импульсы, причем длительность паузы (уровень логического О) и длительность импульса (уровень логичес45 кой "1") равны. В первый такт работы под действием управляющего импульса потенциал на выходе логического элемента равен нулю (точнее Ч открытого транзистора). Это приводит к запиранию диода 4. При этом выходное напряжение повторителя g напряжения равно опорному напряжению VO.

Во втором такте при отсутствии уп- равляющего импульса выходной транзистор логического элемента 3 запирается и под действием напряжения с выхода первого операционного уси1 4 лителя отпирается диод 4, что приводит к замыканию контура глубокой отрицательной обратной связи (ООС), охватывающей элементы 1 и 2 и представляющий собой в идеальном слуiuae безынерционное звено. В результате напряжение на выходе повторителя 5 напряжения становится равным Чх и поддерживается на данном уровне до момента прихода следующего управляющего импульса на вход логического элемента.

Интегратор 9 на интервале времени, предшествующему моменту (фиг.2). находится в исходном состоянии, при котором на его выходе поддерживается равное нулю напряжение лод действием глубокой ООС, охватывающей через диод 16 усилители 11 и 15.

В момент t q на вход интегратора 9 поступает напряжение М„, в результате чего срабатывает нуль-орган. скачком изменяющий свое состояние.

Диод 16 запирается, размыкая цепь 00С.

Выходное напряжение интегратора 9 а момент t равно

) чх

Чх

Ч (t l = ---(t - t ) = --- Г/2, 9 где Т 9 — постоянная времени интегратора .9.

В момент начинается интегрирование V и в момент достижения нулевого уровня напряжения на выходе интегратора срабатывает нуль-орган 14,что приводит к замыканию цепи ООС через диод 16, т.е. можно записать

Из этого следует, что точность предлагаемого устройства определяется лишь собственными шумами активных элементов схемы и стабильностью

Чо и Т. По сравнению с известным достигается повышение надежности за счет уменьшения числа элементов, и кроме того, диапазон изменения преобразуемого напряжения увеличивается в два раза. В предлагаемом устройстве Ч„ может меняться от 0 до У, (в известном - от 0 до Уо/2).

Формула изобретения

Преобразователь напряжения во временной интервал, содержащий пер93066 вый операционный усилитель, к выходу которого подключен первый вывод резистора, повторитель напряжения, выполненный на втором операционном усилителе, к неинвертирующему входу S которого подключен источник опорного напряжения, а к инвертирующему sxoду - катод первого диода, логический элемент, вход которого соединен с источником тактового напряжения, ин- 1В тегратор, первый вход которого соеди нен с выходом повторителя напряжения, нуль-орган, выход которого через второй диод соединен с вторым вяодом интегратора, о т л и ч à ю- 1З шийся тем, что, с целью повышения надежнооти и расширения диа1 6 пазона преобразуемого напряжения, ин" вертирующий вход первого операционного усилителя соединен с источником преобразуемого напряжения, неинвертирующий вход - с выходом повторителя напряжения, а второй вывод резистора соединен с анодом первого диода и выходом логического элемен та.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Великобритании и 1448770, кл. Н 03 К 7/08,1971.

2. Авторское свидетельс»во СССР по заявке 11 2740338/18-21,31 10.79 (прототип), 930661

t t>

Составитель В. Махнанов

Техред Е. Харитончик Корректор И. Муска

Редактор М. Данканич

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3527/82 Тираж 954 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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