Квадратор

Квадратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

< н983719 (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р 643907 (22) Заявлено 10.07.81 (21) 3315057/18-24 с присоединением заявки Мо

Р М К з

С 06 G 7/20

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (531УДК 681. 335 (088. 8) Опубликовано 23.12.82. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23 12.82 (54) КВАДРАТОР

20

30

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для создания измерителей ряда параметров электрических сигналов.

По основному авт.св. Р 643907 известен квадратор, содержащий блок интегрирования, нуль-орган, переключатель, источники опорных напряжений, блок задержки, образованный генератором образцовой частоты и селектором периода (1 1.

Недостатком известного устройства является невысокая точность.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит триггер с раздельными входами, первый вход которого соединен с выходом нуль-органа, второй вход — с выходом генератора образцовой частоты, а выход триггера подключен к входу обнуления блока интегрирования.

На фиг.1 изображена блок-схема квадраторар на фиг.2 — временные работы устройства.

Квадратор содержит блок 1 интегрирования, нуль-орган 2, переключатель 3, источники 4 и 5 опорных на-. пряжений, блок 6 задержки, состоящий из генератора 7 образцовой частоты и селектора 8 периода, и триггер 9.

На временных диаграммах (фиг.2) изображено: а — входное напряжение квадратора; б — последовательность импульсов на выходе генератора 7 образцовой частоты; в — выходной сигнал селектора 8 периода; г — форма напряжения на выходе блока 1 интегрирования; д — форма напряжения на выходе переключателя 3; е — сигнал на входе обнуления блока 1 интегрирования.

Квадратор работает следующим образом.

В момент времени „ линейно убывающее со скоростью (Ч -У„ )/ выходное напряжение блока 1 интегрирования достигает нуля, что приводит к срабатыванию нуль-органа 2, а следовательно, и триггера 9 с раздельными входами. Сигналом с последнего выходное напряжение блока 1 интегрирования фиксируется в нуле. В момент времени

t приходит ближайший импульс хода генератора 7 образцовой частоты, что приводит к новому срабатыванию триггера 9 с раздельными входами и к началу выделения селектором 8 периода образцового интервала времени со, 983719

В результате выходн,ое напряжение бл(.ка 1 интегрирования, которое s тече ние интервала времени (tz-й„) равно .нулю., продолжает линейно убйвать с той же скоростью.

В момент времени t> заканчивается 5 образцовый интервал времени tp, равный целому числу периодов импульсов с выхода генератора 7 образцовой частоты. В момент времени селектор 8 периода через переключатель 3 подклю- 10 чает к входу блока 1 интегрирования опорное йапряжение другого знака. В результате выходное напряжение блока

1 интегрирования линейно возрастает yo+V»1 1, 15 -о скоростью 1 и в момент вреФ

v, +v» ь ьШ з и v© -Ч„

Определяя частоту следования импульсов на выходе квадратора в виде 1 1,*

1/T +T>, после несложных математическйх преобразований можно получить

МЕНИ t4 ДОСтИГает нУля. Вновь срабатывает нуль-орган 2 и триггер 9 с раздельными входами, блок 1 интегрирования удерживается в нуле до момента прихода ближайшего импульса с выхода генератора 7. образцовой частоты (момент времени t6), В этот момент вновь срабатывает триггер 9 с раздельными входами, а выходное напряже-25 ние блока 1 интегрирования продолжа.ет линейно возрастать с прежней ско-. ростью до момента времени 6 - момента окончания образцового интервала

;времени, сформированного селектором 30 8 периода иэ целого числа периодов импульсов с выхода генератора 7 образцовой частоты. В момент времени селектор 8 периода через переключатель 3 вновь изменяет знак опорного35 напряжения на входе блока 1 интегри рования. В результате опорное выходное напряжение .последнего линейно убывает и в момент времени t+ вновь достигает нуля. Вновь срабатывает 40

:нуль-орган 2 и триггер 9 с. радельными входами, и цикл работы устройства повторяется в соответствии с описанным ° . Процесс преобразования в квадрата-45 ре можно описать соотношениями

О/ (0+ )(1 32)/" ° (V,+V„) tp/С-(Ч -V„) (т,-,-г )/т.

Решая эти уравнения относительно Т 50 и Т, определим следующее выражение функции преобразования данного квадратора

Ч -Ч . кр . у

Ч ф to+ Ч е Ч x М ъз (1)

Влияние времейных задержек от момента срабатывания нуль-органа 2 до момента прихода ближайшего импульса с выхода генератора 7 образцовой частоты в данном квадраторе полностью не устраняется. Возникающая при этом погрешность равна

-.

Гхю Ч, te+ Ч3"ЧФ t +t3

Анализируя выражение (1) можно сделать вывод о том, что максимум погрешности (2) в зависимости от значений времени задержки имеет место при и й Заахг.. тогда, с учетом сказанного и с учетом равенства tglltg (п -, целое число импульсов с вйхода генератора 7 образцовой частоты) выражение (2) можно представить в виде

Ч -Чх

: ."ТФтп.93

Оценивая максимум последнего выражения в зависимости от и, можно получить выражение

То а». 2 1 (3)

Для известного устройства при тех же условиях получим

Хп1и» и+- 1 (4)

Сопоставляя выражения (3 ) и (4 ) можно сделать однозначный вывод о том, что при п»1 данное устройство по сравнению с известным имеет вдвое меньшую погрешность. Таким образом, положительный эффект обусловлен техническими особенностями устройства, приведенными выше.

Формула изобретения

Квадратор по авт.св. Р 643907, отличающийся тем, что, с целью. повышения точности, в него введен триггер с раздельными входами, первый вход которого соединен с выходом нуль-органа, второй вход — с выходом генератора образцовой частоты, а выход триггера подключен к входу обнуления блока интегрирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 643907, кл. G 06 G 7/20, 1977 (прототип).