Многоканальный времяимпульсный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 094 д 1 ЗМ 1 ННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЗОБРетений и ОтнРыт ГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМ ВИ ТЕПЬСТВУ.Скобелев681,325(088.8Авторское свид766, кл. С 01торское свиде104, кл. Н 03 етельство СССР К 27/00, 1973. ельство СССР К 17/76, 1970. ПРЕО (57) снойно в пуль- ьзова ро- произ изобреости быстродеи импульсно ия многоканаль преобразовател сч 54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ВРЕМЯИМПУЛЬСНБРАЗОВАТЕЛЬИзобретение относится к имтехнике и может быть исполсистемах сбора информации привтоматизации технологических пессов, научных исследований иодственных испытаний. Цельюения является повышение точи уменьшения погрешностей, связанных с нестабильностью параметров разрядной цепи, и сокращения времени разряда. На первом этапе генератор 15 тактовых импульсов устанавливает триггер 14 в единичное состояние, подключая неинвертирующий вход выполненного на операционном усилителе 8 компаратора к выходу резисторного делителя 2 опорного напряжения с помощью второго 9 и третьего 10 ключей. При этом ключевой элемент, выполненный на транзисторе 11, запирается, размыкается первый ключ 7, а коммутатор 16 с помощью измерительных ключей 6, 6с подключает соответствующий резистор-ный датчик 3 к источнику 1 питания, обеспечивая заряд образцового интегрирующего элемента 5 до уровня опорного напряжения. Импульс с формирователя 13 импульсов возвращает триггер 14 в исходное нулевое состояние, формируя на выходной шине 17 сигнал, и размыкает ключи б. На втором этапе источник 1 питания через первый1243094 ключ 7 и токоограничивающий элементевыполненный на резисторе 4, подключается к инвертирующему входу операционного усилителя 8, неинвертируюпий вход которого с помощью ключа, 9коммутируется на общую шину, что обесИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах сбора инФормации приавтоматизации технологических процессов, научных исследований и производственных испытаний,Цель изобретения - повышение точности и быстродействия преобразования за счет уменьшения погрешностей,связанных с нестабильностью параметров разрядной цепи образцового конденсатора, и сокращения времени разряда.На чертеже приведена структурнаясхема многоканального времяимпульс"ного преобразователя,Многоканальный времяимпульсный преобразователь содержит источник 1 питания, выход которого соединен с резисторным делителем 2 опорного напряжения, резисторные датчики 3, 3, , 3 п, токоограничивающий элемент, выполненный на резисторе 4, образцовый интегрирующий элемент (конденсатор) 5, измерительные ключи 6, первый ключ 7, компаратор, выполненный на операционном усилителе 8, инвертирующий вход которого соединен с первым выводом образцового интегрирующего элемента 5, а неинвертирующий вход - через второй ключ 9 с общей шиной и через третий ключ 10 с выходом резисторного делителя 2, ключевой элемент, выполненньпл на. транзисторе 11, коллектор которого соединен с источником 12 напряжения обратной полярности, Формирователь 13 импульсов, триггер 14, генератор 15 тактовых импульсов, коммутатор 16 и выходную шину 17.Многоканальный времяимпульсный преобразователь работает следующим образом. печивает быстрый разряд образцового интегрирующего элемента 5 с помощью цепи, образуемой источником 12 напряжения обратной полярности, операционного у:илителя 8 и открытого транзистора 11. 1 ил. 2Цикл преобразования параметровдатчиков во временной интервал состоит из двух этапов.На первом этапе импульсом генерас тора 15 тактовых импульсов триггер 14устанавливается в единичное состояние, а коммутатор 16 подготавливаетк включению очередной измерительныйключ 6, Триггер 14 размыкает второй 1 О ключ 9 и замыкает третий ключ 10,отключая тем самым неинвертирующийвход операционного усилителя 8 от общей шины и подключая к нему выходрезисторного делителя 2 опорного нап ряжения. Транзистор 11 запирается,операционный усилитель 8 переходитв режим работы компаратора напряжений. Оцновременно триггер 14 размыкает первый ключ 7 и через коммута тор 16 замьпает очередной измерительный ключ 6, подавая питание от источника 1 на соответствующий опрашиваемый резисторный датчик 3. Образцовыйинтегрирующий элемент 5 заряжается 25по экспоненциальному закону, В момент, когда напряжение на образцовоминтегрирующем элементе 5 достигаетуравня опорного напряжения, срабатывает компаратор на операционном усилителе 8, возвращая через Формирователь 13 триггер 14 в исходное нулевоесостояние. Ключ б размыкается, длительность импульса с выхода триггера 14 пропорциональна сопротивлению со ответствующет о резисторногадатчика 3.На втором этапе триггер 14, возвращая:ь в нулевое состояние, отключает неинвертирующий вход операционного усилителя Я от резисторного де О лителя. 2 опорного напряжения и подключает его к общей шине, подавая нанего нулевое напряжение. Одновременно триггер 14 замыкает первый ключ 7,подключая резистор 4 к источнику 1.1243094 Составитель В.Войтов Техред О.Сопко Корректор О.Луговая Редактор И.Дербак Заказ 371 б/55 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Операционный усилитель 8 открываеттранзистор 11 и образцовый интегрирующий элемент 5 быстро разряжаетсядо напряжения смещения операционного усилителя 8. На втором этапе схема, состоящая из источника 12 напряжения обратной полярности операционного усилителя 8 и транзистора 11,работает как стабилизатор напряженияТак как в этом режиме напряжение нанеинвертирующем входе усилителя 8равно нулю, то выходное напряжениестабилизатора определяется тольконапряжением смещения усилителя. Резистор 4 обеспечивает заданную величину рабочего тока транзистора 11. Формула изобретения Многоканальный времяимпульсный преобразователь, содержащий источник питания, выход которого через параллельно включенные цепи из последовательно соединенных измерительного ключа и резисторного датчика каждая подключен к первому выводу образцового интегрирующего элемента, второй вывод которого является общей шиной, компаратор, три ключа и триггер, первый выход которого является выходной шиной, а первый вход соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, второй выход которого подключен к первому входу коммутатора, выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих измерительных ключей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия преобразователя, в него введены источник напряжения обратной полярности, ключевойэлемент, выполненный на транзистореМтокоограничивающий элемент, выполненный на резисторе, резисторный делитель опорного напряжения и формиро О ватель импульсов, а компаратор выполнен на операционном усилителе,приэтом вход формирователя импульсовсоединен с базой транзистора, коллек"тор которого подключен к выходу ис точника напряжения обратной полярности, а эмиттер - к первому выводу об-фразцового интегрирующего элементаи инвертирующему входу операционногоусилителя, а через резистор и первый 20 ключ - к выходу источника питания,неинвертирующий вход операционногоусилителя соединен через второй итретий ключи соответственно с общейшиной и выходом резисторного делите ля опорного напряжения, а выход через формирователь импульсов - с вторым входом триггера, первый выход которого подключен к второму входу ком-.мутатора, причем выход источника пи- ЗО тания соединен с входом резисторногоделителя опорного напряжения, а управляющие входы первого и второгоключей объединены и подключены к второму выходу триггера, первый выход 35 ко оро "о соединен с у Ра яющим входом третьего ключа.1