Преобразователь напряжение-время

(51) 5 ТЕНИЯ во СССР2, 1986.р. Электрические ватели, 1967, с ПРЯЖЕНИ к области автомаовано при созда- реобразователей ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Изобретение относитсятики и может быть использнии аналого-цифровых и Изобретение относится к импульсной технике и автоматике и предназначено для формирования импульсов, длительность которых пропорциональна амплитуде входного постоянного напряжения.Известен преобразователь напряжение - время, содержащий компаратор, инвертирующий вход которогосоединен с выходом преобразователя код - напряжение, входы которого соединены соответствующими выходами счетчика импульсов, вход установки в исходное состояние которого является шиной тактовых импульсов, шину образцовой частоты.Недостаткам известного технического решения является его малая достоверность выходной информации для случаев, когда изменение входного напряжения эа время между тактовыми импульсами существенными, в связи с чем в известном устройстве формируется импульс, длительность которого существенно не пропорциональна входному напряжению. 2постоянного и переменного тока, а также в устройствах первичной обработки информации. Цель изобретения - повышение достоверности результата преобразования. Устройство выполнено на компараторе,операционном усилителе, счетчйке импульсов, преобразователе код - напряжение, двух резисторах и трех диодах. Введение операционного усилителя, резисторов и диодов позволило исключить появление ложных импульсов при любых колебаниях входного напряжения (за период после формирования заднего фронта выходного импульса и да момента прихода тактового импульса),2 ил,Целью изобретения является повышение достоверности результата преобразования, путем исключения формирования выходного импульса в течении времени между тактовыми импульсами, при любых изменениях выходного напряжения в течении времени между тактовыми импульсами, которое при некоторых случаев может исчисляться часами,Указанная цель достигается тем, что в преобразователи напряжение - время, содержащем компаратор, инвертирующий вход которого соединен с выходом преобразователя код - напряжение, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов, вход установки в исходное состояние которого является шиной тактовых импульсов, шину импульсов образцовой частоты, дополнительно введены операционный усилитель, первый и второй ограничивающие элементы, выполненные на резисторах, и первый, второй и третий выпрямительные элементы, выполненные на диодах, причем инвертиру 1795549ющий вход операционного усилителя черезпервый резистор подключен к общей шинеи непосредственно соединен с катодамипервого и второго диодов и входам разрешения записи счетчика импульсов, счетныйвход которого является шиной образцовойчастоты, а вход установки в исходное состояние подключен к аноду первого диода,анод второго диода является выходной шиной и подключен к выходу компаратора, инвертирующий вход которого соединен спервым выводом второго резистора, с анодом третьего диода и объединен с инвертирующим входом операционного усилителя,выход которого соединен с катодом третьего диода, а второй вывод от второго резистора является входной шиной.На фиг,1 показана схема преобразователя; на фиг.2 - временные диаграммы,Преобразователь содержит компаратор1, операционный усилитель 2, токоограни цительнь 1 е элементы 3 и 4, выпрямительныеэлементы 5-7, входная шина 8, выходнаяшина 9, общая шина 10, шина тактовых импульсов 11, шина 12 образцовой частоты,преобразователь 13 код- напряжение, счетчик 14 импульсов, у которого вход 15 уСтановки в исходное состояние, вход 16 -счетный вход 17 разрешения счета,Работа преобразователя напряжения -время заключается в следующем,В отсутствие входного напряжения нашине 8 и импульсов на шинах 11 и 12 напряжения с выхода операционногоусилителя 2,компаратора 1 и на шине 9 равно нулю,В момент времени 11 на шину 11 пришелтактовый импульс, который по входу 15 установки в исходное состояние, установилсчетчик 14 в состояние равное нул 1 о и одновременно через диод 6 подан на вход 17разрешения счета, на выходе операционного усилителя сформировалось на время длительности тактового импульсаположительное напряжение, которое сместило диод 5 в, обратном направлении, вы.ходное напрякение на выходе компаратора1 и выходной шине 9 осталось равным нулю,из - за того, что нулю равно напряжение навходной шине 8,Это одно из достоинств рассматриваемого преобразователя напряжение - время.После формирования заднего фронта тактового импульса происходит запрет по входу17 счета импульсов образцовой частоты, подаваемых на его сцетный вход, из-за нулевого потенциала на входе разрешения 17.В момент времени т 2 напряжение О, нашине 8 стало отлично от нуля имеет положительную полярность, В связи с этим форми 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 руется оптимальное напряжение на выходеоперациойного усилителя 2 с такой амплитудой, которая компенсирует положительное напряжение Ох и на его инверсномвыходе образует потенциал равный потенциалу на его неинвертирующем входе. т.е,равным нулю,Выходное напряжение при этом на шине 9 продолжает оставаться равным нулю,как бы не увеличивалось напряжение Ох.В этом именно и заключается преимущество предложенного технического решения относительно известного, в котором вэтот момент времени тг формируется выходной импульс, длительность которого существенно не пропорциональна величиневходного напряжения.В предложенном техническом решениипериод между тактовыми импульсами допускается любым, т,е, оно способно ответитьна запрос какая величина входного напряжения в данный момент времени - времениприхода тактового импульса - момент времени тз, После момента времени тз на выходе компаратора 1 формируетсяположительное напряжение, которое церездиод 7 поступает на неинвертирующий вход .операционного усилителя 2, вследствие чего на его выходе формируется положительное напряжение, и на вход 17 разрешениесчета, который начинает счет импульсов образцовой частоты, поступающих на шину 12,По мере увеличения кода сцетчика 14 увеличивается напряжение с выхода преобразователя 13 код- напряжения и на инверсномвьходе компаратора 1, Когда это напряжениепревысит напряжение О,х, напряжение навыходе компаратора 1. и выходной шине 9станет равным нулю, поэтому станет равным нулю и напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 2, ивходе 17 разрешения счета и сцетчик 14"замирает" до прихода следующего тактового импульса, Напряжение же на неинвертирующем входе компаратора 1 становитсяравным нулю при любой велицине Оох и далее остается тактовым до прихода следующего тактового импульса на шину 11.Длительность выходного импульса определяется временем набора кода счетчиком 14 до величины соответствующейвеличине напряжения на входной шине 8Овх. В тех случаях, когда это время болеевремени периода тактовых импульсов напряжение на выходе компаратора 1 остается положительным без всякого провала вмоменты подаци импульса на шину 11, Этовторое достоинство предложенного технического решения,1795549 Составитель В.ТурченковТехред М,Моргентал рректор Н,Слободя а кто р В.Трубченк 35 Тираж ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКи и ГКНТС113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 За оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Формула изобретения Преобразователь напряжение - время, содержащий компаратор, инвертирующий вход которого соединен с выходом преобразователя код - напряжение, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов, вход установки в исходное состояние которого является шиной тактовых импульсов. шину импульсов образцовой частоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности результата преобразования, в него введены операционный усилитель, первый и второй токоограничивающие элементы и первый, второй и третий выпрямительные элементы, причем неинвертирующий вход операционного усилителя через первый токоограничивающий элемент подключен к общей шине и непосредственно соединен с первыми выводами первого и второго выпрямительных элементов и входом разрешения записи счетчика импульсов. счетный вход которого является шиной импульсов образцовой частоты, а вход установки в исходное состояние подключен к второму выводу первого выпрями- тельного элемента, второй вывод второго выпрямительного элемента является выходной шиной и подключен к выходу компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с первым выводом второго токоограничивающего элемента, с первым выводом третьего выпрямительного элемента и обьединен с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого соединен с вторым выводом третьего выпрямительного элемента, а второй выход второго токоограничивающего элемента является входной шиной.