Времяимпульсный преобразователь

674167 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 60720 ЕНИ ИЗ П ТОРСКО СТВУ Ви БРАЗ налоГовой найти прирительных буется вос- эависимоГОСУДАРСТВЕННО КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский электротехнический институт им. В,И,Ульянова (Ленина)(56) Авторское свидетельство СССР М 1120362, кл. 6 06 6 7/20, 1983.Авторское свидетельство СССР В 1188760 кл, 6 06 6 7/20, 1984.(54) ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ ПР ВАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к а вычислительной технике и может менение в информационно-изме и управляющих системах, где тре произведение функциональных Изобретение относится к аналоговойвычислительной технике и может найти применение в информационно-измерительныхи управляющих системах, где требуется воспроизведение функциональных зависимостей в сочетании с реализацией оператораусреднения сигналов и параметров,Цель изобретения - повышение точности преобразования входного сигнала по закону степенной функции с показателем 3/2.На чертеже представлена функциональная схема времяимпульсного преобразователя,Времяимпульсный преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения,широтно-импульсный модулятор 2, операстей в сочетании с реализацией оператора усреднения сигналов и параметров. Цель изобретения - повышение точности преобразования входного сигнала по закону степенной функции с показателем 3/2. Преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, широтно-импульсный модулятор 2, операционный усилитель 3, пять масштабных резисторов 4 - 8, вход 9 и выход 10, шину 11 нулевого потенциала, два сглаживающих конденсатора 12 и 13, ключи 14 - 16 и источник 17 тока, управляемый напряжением. В преобразователе широтно-импульсный модулированный сигнал управляет средним значением проводимостей первого, второго и третьего импульсно-управляемых резисторов, состоящих соответственно из масштабных резисторов 5, 6, 7 и ключей 14, 15, 16, 1 ил ционный усилитель 3, пять масштабных резисторов 4 - 8, вход 9 и выход 10 преобразователя, шину 11 нулевого потенциала, двасглаживающих конденсатора 12 и 13, ключи14 - 16 и источник 17 тока, управляемый напряжением,Времяимпульсный преобразователь работает следующим образом,Входное напряжение Ох с помощьюширотно-импульсного модулятооа 2 линейно преобразуется в относительную длител ьность ШИМ-сигналаО К 10 вх/Ео, (1)где К 1 - коэффициент пропорциональности;О= г/Т - длительность повторяющихсяс периодом Т прямоугольных импульсов;(2) и,т,у.в = К 2Овх,Ео - опорное напряжение.ШИМ-сигнал управляет средним значением проводимостей первого, второго и третьего импульсно-управляемых резисторов, состоящих соответственно из масштабных резисторов 5, 6 и 7 и ключей 14, 15 и 16, Средние значения проводимостей первого второго и третьего импульсно-управляемых резисторов соответственно равны 91=:880, 92=8 С 1 и 93=7 С, гДе 68, 36 и 37 провоДимости масштабных резисторов 5, 6 и 7, Сглаживающие конденсаторы 12 и 13 обеспечивают подавление высших гармоник напряжения, возникающих при коммутации ключей 14, 15 и 16. Благодаря этому масштабные резисторы 4 и 8 оказываются развязанными по переменному току от импульсно-управляемых цег:ей, Выходной ток источника 17 тока, управллемого напряжением, равен где К 2 - масштабн ый коэффициент источника 17 тока, управляемого чапряжением.В предположении идеального операционного усилителя 3 и при условии пренебре- жИМО МаЛЫХ ПО СРаВНЕНИЮ С Ео ПУЛЬСаЦИй напряжения на конденсаторах 12 и 13 выходное напряжение преобразователя Овых РаВНО СУММЕ НаПРЛжЕНИй Ос 12 И Ос 18 На КС Н- денсаторах 12 и 13,При разомкнутом состоянии ключей 14, 15 и 16 в течение промежутка времени Т - 7 змее Озер.с 12 = (Овых Ос 12) 68 ГГ т)Озер,1 З = (Ос Цб -ил.у.л) (Т - т),ГДе 64 и 68 - проводимости масштабныхрезисторов 4 и 8,При замкнутом состоянии клочей 14, 15и 16 в течение промежутка времени имеем Оразр.с 12 (Ос 1267" (Овых Ос 12) ОИТ;Оразр,с 13 Риу,у,н + (Оеых - Ос 12) 68 --Ос 12 (ба+ 68)3 1". Используя выражения для зарядов,приобретаемых и теряемых конденсаторами 12 и 13 при работе устройства, получимВЫРажЕНИЕ ДЛЯ ЗНаЧЕНИЯ Оаых ПОЛуЧаЕМОГОна выходе преобразователя, с учетом, чтоК 1-К 2=1,25 30 35 40 45 5 О 67 Овх/ Ео) +68 х 64 68 + 66 68 (Овх/ Ео) 65 67 (Овх/Ео)Формула изобретенияВремяимпульсный преобразователь, содержащий широтно-импульсный модулятор, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а второй вход является входом преобразователя, первые выводы первого, второго масштабных резистров и первого сглаживающего конденсатора подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, выход которого является выходом преобразователя и подключен к второму выводу первого сглаживающего конденсатора, последовательно соединенные третий масштабный резистор, первый и второй ключи, четвертый и пятый масштабные резисторы, общий вывод первого и второго ключей соединен с первым выводом второго сглаживающего конденсатора, а управляющий вход первого ключа подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения точности преобразования входного сигнала по закону степенной функции с показателем 3/2. в него введен третий ключ, включенный между вторым выводом второго масштабного резистора и выходом преобразователя, и источник тока, управляемый напряжением, вход которого соединен с входом преобразователя, а выход подключен к свободному выводу третьего масштабного резистора и к инвертирующему входу операционного усилителя, второй вывод первого масштабного резистора соединен с шиной нулевого потенциала и первым выводом второго сглаживающего конденсатора, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя и с общим выводом четвертого и пятого масштабных резисторов, свободный вывод пятого масштабного резистора подключен к выходу преобразователя, управляющие входы второго и третьего ключей подключены к выходу широтно-импульсного преобразователя модулятора,1674167 акаэ 2925 Тираж 369 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 11 ЭОЭ 5, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ГКНТ С оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составитель Н.ЗайцевРедактор Л. Веселовская Техред М,Моргентал Корректор М.Демчи