Время-импульсный квадратичный преобразователь

) С 06 С 7/20 ГОСУД АРСТВЕННЫИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ОМИТЕТ СССРИЙ И ОТНРЫТИЙ 3ю1 г"й % дев САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ а ма АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский ордена Ленинэлектротехнический институтим. В.И.Ульянова (Ленина)(56) 1. Авторское свидетельство9 260290,кл. С 06 С 7/20, 19692. Авторское свидетельство СВ 286358, кл, С 06 С 7/20, 1971(54) (57) ВРЕМЯ-.ИМПУЛЬСНЫЙ КВАДРАТИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий источник опорного напряжения, выходкоторого через последовательно соединенные первый ключ, два масштабныхрезистора и второй ключ подключенк входу сглаживающего звена, выход которого является выходом преобразо- вателя, общий вывод первого и второго масштабных резисторов через сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, управляющий вход первого ключа соединен с информационным входом преобразователя и входом фазоинвертора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены два дополнительных ключа, управляю-. щие входы которых подключены к выходу фазоинвертора, общие выводы первого ключа и первого масштабного резистора, а также второго масштабного резистора и второго ключа соответственно через первый и второй дополнительные ключи соединены с шиной нулевого потенциала, управляющий вход второго ключа подключен к инфорционному входу преобразователя..Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике .и можетбыть применено з устройствах информационно"измерительной техники.Известно устройство, содержащееуравновешенный мост, в плечи которого включены импульсно-управляемыерезисторы, первая вершина моста подключена к источнику опорного напряжения, вторая и четвертая вершина моста 1 Очерез сглаживающие конденсаторы, атретья вершина непосредственно подключены к шине нулевого потенциала,вторая и четвертая вершины подключЕны к входам дефференциального усилителя, выход которого через широтнонмпульсный модулятор соединен с выходом устройства 13,Недостатком указанного устройстваявляется невозможность получения 20результата квадратичного преобразования широтно-импульсных сигналовв виде напряжения постоянного тока.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является 25время"импульсный квадратичный преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, выход которого черезпоследовательно соединенные первыйключ, два масштабных резистора и вто-З 0рой ключ подключен к входу сглаживающего звена, выход. которого являетсявыходом преобразователя, общий вывод первого и второго масштабныхрезисторов через сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, управляющий вход первогоключа соединен с информационным входомпреобразователя и входом фазоинвертора 23.40Недостатком данного устройства является невысокая точность преобразования, так как в нем для получения несмещенного квадратичного преобразования линейная составляющая среднего .45значения тока должна компенсироваться по цепи, содержащей источник опор.- ного напряжения противоположной отрицательной. полярности.Цель изобретения - повышение точ ности квадратичного преобразования.Поставленная цель достигается тем, что во время-импульсный квадратичный преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, выход которого 55 через последовательно соединенные .первый ключ, два масштабных резистора и второй ключ подключен к входу сглаживающего звена, выход которогоявляется выходом преобразователя,общий вывод первого,и второго масштабных резисторов через сглаживающийконденсатор подключен к шине нулевого потенциала, управляющий входпервого ключа соединен .с информационным входом преобразователя и входомфазоинвертора, введены два дополнительных ключа, управляющие входы которых подключены к выходу фаэоинвертора, общие выводы первого ключаи первого масштабного резистора,а также второго масштабного резистора и второго ключа соответственночерез первый и второй дополнительныеключи соединены с шиной нулевогопотенциала, управляющий вход второго ключа подключен к информационномувходу преобразователя,На чертеже представлена функциональная схема время-импульсногоквадратичного преобразователя.Время-импульсный квадратичныйпреобразователь содержит сглаживающее звено 1, источник 2 опорного напряжения, два ключа 3 и 4, два масштабных резистора 5 и 6, фаэоинвертор 7, сглаживающий конденсатор 8и два дополнительных ключа 9 и 10,Время-импульсный преобразовательработает следующим образом.На вход преобразователя поступаетширотно-импульсный сигнал с относительной длительностью 6 Г/Т,где - длительность повторяющихсяс периодом Т прямоугольных импульсов.В каждом из периодов Т работы ключ 3замкнуг в течение времени ь и разомкнут в течение времени Т- , Поэтомупроводимость масштабного резисторав среднем пропорциональна относительной длительности управляющегоширотно-импульсного сигнала. Развязка по переменному току масштабныхрезисторов 5 и 6, обусловливающаявозможность их взаимодействия толькопо постоянным средним) составляю"щим значений токов и напряжений,обеспечивается сглаживающим конденсатором 8. В результате этого навход сглаживающего звена 1 поступаеттоковый сигнал в форме последовательности прямоугольных. импульсовс амплитудой, пропорциональнойпостоянной составляющей напряженияна сглаживающем конденсаторе 8,и длительностью разной , Сглаживаю1150 б 31 Составитель Н.ЗайцевРедактор В.Ковач Техред М,Надь Корректор М.Иаксимншинец ФЮЬЮЮ Заказ 2145/38 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Иосква, 3-35, Раувская наб., д. 4/5филиап ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3щее звено 1 обеспечивает формирование выходного напряжения, среднее значение которого пропорционально среднему значению тока со стороны входной импульсно-управляемой цепи.Условием динамического равновесия схемы является равенство приращений зарядов конденсаторов устройства в течение промежутков времени нх заряда и разряда. Из этого усло вия находится постоянная составляю" ,щая 0 напряжения на сглаживающем конденсаторе 8. В течение време-. ни с сглаживающий конденсатор 8 приобретает заряд, равный 15 8 ыр ар" Е 2 ОС 6, И а в течение времени Т -б теряет заряд, равный20ффрсйзрфрер 1-) = ИССю Т-Ф), (21 где 6 - проводимость масштабных резисторов 5 и б.Иэ условия 483 юррбзр с учетом соотношений (1) и (2) находится среднее значение напряженияО О,ЮЕЭ . (э 1С учетом (3) среднее значение входного тока сглаживающего звена 1 сос- ЗО тавит величину1 вО, Е 966 0,%Е 9Тогда постоянная составляющая выходного напряжения будет равна б, - проводимость резистора в цепи обратной связи операционного усилителя сглаживающего звена 1. Предлагаемое устройство по сравнению с известным характеризуется более высокой точностью квадратичного преобразования относительной длительности широтно"импульсного сигнала, а также высокой надежностью, обусловленной простотой схемы. Более высокая точность преобразования достигается эа счет устранения из схем устройства источника опорного напряжения противоположной полярности, наличие которого в известном устройства было обусловлено необходимостью компенсации линейной составляющей тока -(по среднему значению) го отношению, к относительной длительности широтно"импульсного сигнала. Кроме того, улучшаются режимы работы карчей Э и 4, поскольку при их размасанни снижается постоянная времени перезаряда паразитных емкостей за счет замыкания донолнительных ключей 9 и 10 на шину нуле-., вого потенциала. Вследствие этого обеспечивается возможность повыпения, быстродействия устройствапутем увеличения частоты коммутации ключей 3, 4, 9 и 10.