Автокомпенсационный преобразователь импульсных сигналов

Союз СоветскииСоциалистическихРеслублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оо 898335(23) Приоритет -Опубликовано 15,01.82, Бюллетень М 2Дата опубликования описания 150182 УМ Кп э С 01 В 19/22//Н 03 К 9/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) АВТОКОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВИзобретение относится к измерению электрических переменных величин и предназначено для использования в импульсных устройствах, в частности для линейного преобразования амплитуды импульсной последовательности в .пропорциональное постоянное напряжение.По авт. св. 9 629509 известен автокомпенсационный преобразователь (АКП), содержащий один канал, в котором последовательно включены элемент сравнения, расширитель, управляемый частотный ограничитель (УЧО) и интегратор (11.Недостатком этого устройства является относительно большое время восстановления исходного состояния и, как следствие, низкая точность преобразования при изменениях частоты импульсного сигнала.Цель изобретения - повышение точности преобразованияПоставленная цель достигается тем, что в автокомпенсационный преобразователь импульсных сигналов, содержащий элемент сравнения, один вход которого соединен со входом устройства, другой - с выходом интегратора и выходом устройства, а выход - с входом расширителя, выход которого соединен с входом управляемого частотногоограничителя, дополнительно введен функциональный преобразователь, причем его вход соединен с выходом управляемого частотного ограничителя, а выход - с входом интегратора.На чертеже представлена блок-схема АКЛ.АКП содержит последовательно включенные элемент 1 сравнения, расширитель 2, УЧО 3, функциональный преобразователь 4 и интегратор 5, причем выход интегратора 5 соединен с выходом устройства и одним входом элемента 1 сравнения, другой вход которого соединен со входом устройства.Управляемый частотный ограничитель 3 преобразует выходной сигнал расширителя в импульсный сигнал, амплитуда которого прямо пропорциональна, а длительность обратно пропорциональна текущему значению частоты входного импульснбго сигнала.Функциональный преобразователь 4 может быть выполнен, например, на базе дифференциального операционного усилителя, в цепь обратной связи которого, либо во входную цепь, включены диоды, обеспечивающие нужный вид функции преобразования, а на898335 Формула изобретения аж 718 Подписное роектная,ил входе усилителя включен делитель напряжения, задающий порогсрабатывания функционального преобразователя.АКП работает следующим образом.При подаче на вход последовательности импульсов, например, положитель ной полярности, на выходе элемента 1 сравнения появляются усиленные по амплитуде импульсы, которые после нормализации по длительности расширителем 2 преобразуются УЧО 3 в сиг 10 налы с длительностью и амплитудой,пропорциональной частоте входной импульсной последовательности Посколь- ку амплитуда этих сигналов для любой частоты входных импульсов оказывает 5 ся выше напряжения порога рр, установленного в функциональном преобразователе 4, они беспрепятственно проходят на вход интегратора 5, в результате чего выходное напряжение последнего начинает увеличиваться, В момент, превышения выходным напряжением интегратора 5 амплитуды .входной импульсной последовательносТи элемент 1 сравнения выключается, на 25 выходах расширителя 2 и УЧО 3 устанавливаются напряжения, близкие к нулю. Функциональный преобразователь 4 формирует напряжение другой полярности, под воздействием которого ин тегрирующая емкость интегратора 5 начинает форсированно разряжаться и в момент превышения выходного напряжения амплитудой входных импульсов на выходе элемента сравнения 1 снова 35 появляются импульсы, амплитуда сигнала на выходе УЧО 3 превышает пороговый уровеньи функциональный преобразователь 4 переходит в линейный режим и передает на вход интегратора 5 сигналы УЧО 3. В результате напряжение на выходе интегратора 5 снова увеличивается и в дальнейшем процессе повторяется, т.е. устанавливается режим динамического равновесия.После включения входной имп,льсной последовательности состояние элементов устройства изменяется следующим образом; на выходе элемента 1 расширителя 2, УЧО,З исчезают сигналы. Функциональный преобразователь 4 ИИПИ Заказ 11941/61 ППП "Патент", г. Ужго формирует напряжение другой полярйости, под воздействием котороговыходное напряжение интегратора 5форсированно уменьшается, пока не пересечет (сверху-вниз) уровень нулевого напряЖения на втором входе элемента 1 сравнения, в результате чего на выходе УЧО 3 появляется некоторый разностный, усиленный и нормализованный сигнал, под действием которого функциональный преобразователь4 переходит в линейный режим и передает на вход интегратора 5 сигналУЧО 3. Интегратор 5 увеличивает своенапряжение до момента пересечения(снизу-вверх) уровня нулевого напряжения на втором входе элемента 1сравнения и все процессы повторяются,т.е. АКП находится в режиме динамического равновесия, а его выходноенапряжение пульсирует вокруг нулевого уровня.После отключения входной импульсной последовательности АКП форсиро. -ванно восстанавливает исходное состояниеТаким образом, данное устройство,сохраняя все положительные качестваизвестного: простоту и малое времявыхода на режим преобразования,позволяет значительно уменьшить время восстановления исходного состояния АКП и, следовательно, повыситьточность преобразования при изменениях частоты входного импульсногосигнала,Автокомпенсационный преобразователь импульсных сигналов по авт. св, 9 629509, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, выход управляемого частотного ограничителя соединен с входом интегратора через введенный дополнительно функциональный преобразователь.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 629509, кл, С 01 В 19/22,05.04.76 (прототип)