Следящий преобразователь напряжение — код

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 18.1 Ч.1969 ( 1322219/18-24)с присоединением заявки31 с 13/1 ЗК 13/20 61 3/00 оритет Комитет по делам изобретений и отнрыти при Совете Министров СССР" г у р м н-,а, 1 н ,.-, - -р. Р,Авторызобретения К. В, Сафронова, Г. П. Шлыков и В. М, Ш Пензенский политехнический инстит иди Ь:,. явител ЛЕДЯЩИЙ ПРЕОбРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИ Изобретение относится к области электро- приборостроения и может быть использовано в измерительной и вычислительной технИке, а также в автоматизированных системах управления для преобразования аналоговой величины в цифровую форму.Устойчивость следящих преобразователей напряжение - код, представляющих собой замкнутую автоматическую систему, зависит от его статических и динамических характеристик,В известных преобразователях возникают автоколебания, вызываемые переходными процессами в элементах преобразователей. В наибольшей степени сказывается инерционность устройства сравнения неизвестной и компенсирующей величин и ключей в преобразователе код - напряжение в цепи обратной связи, так как у остальных элементов не представляет особой трудности обеспечить быстродействие по крайней мере на порядок выше. Причем среди усилителей, используемых в устройствах сравнения, наибольшей инерционностью обладают усилители с модуляцией, и именно они получили наибольшее распространение в точных приборах. Точно также, как среди полупроводниковых ключей, используемых в преобразователях код - напряжение с точным параллельным делителем наибольшее распространение получили двухпозиционные ключи,транзисторы которых работают в режиме глубокого насыщения и, следовательно, переходные процессы в них имеют значительную продолжительность, в результате чего в компенсирующем напряжении появляются выбросы, амплитуда которых тем больше, чем больше триггеров реверсивного счетчика одновременно сбрасывается из 1 в О.В этом случае, если усилитель устройства сравнения не обладает достаточно хорошей перегрузочной способностью, такая величина напряжения выброса в компенсирующем напряжении способна вызвать в нем переходный процесс, длительность которого может превысить время одного такта. В результате в следящем преобразователе возникнут автоколебания и сбои.Целью предлагаемого изобретения является создание следящего преобразователя напряжение - код с устранением автоколебаний, вызываемых переходными процессами в элементах преобразователя, Указанный вид авто- колебаний можно устранить, учитывая, что, во-первых, величина выброса в компенсирующем напряжении становится значительной лишь при срабатывании стартцих ключей, а, во-вторых, реверс в счетчике не должен осуществляться с частотой большей, чем максимальная из интересующих частотных составляющих в преобразуемом сигнале.35 40 45 50 Ограничив полосу пропускания преобразователя частотой ь лежащей за наивысшей частотной составляющей преобразуемого сигнала, т, е. запретив осуществление реверса с частотой выше ь можно устранить автоколебания. ,.:.,;=;ВДля этого при срабатывании любого из старших ключей в преобразователе код - напряжение, расположенном в цепи обратной связи следящего преобразователя напряжение - код (и соответственно перебрасыванием старших триггеров в реверсивном счетчике),1на некоторое время Т= следует запрещатьЛпрохождение к реверсивному счетчику управляющих импульсов с устройства сравнения преобразуемого и компенсирующего напряжений.Предложенное устройство от известного отличается тем, что, с целью устранения автоколебаний, в него введены формирователь, ключ, импульсные схемы собирания, входы которых по положительным и отрицательным импульсам подключены к выходам триггеров старших разрядов реверсивного счетчика, а выходы - соединены со входами формирователя, подключенного к управляющему входу ключа, включенного между выходом устройства сравнения и входом реверсивного счетчика.На чертеже приведена блок-схема преобразователя.Она содержит устройство сравнения 1 преобразуемого напряжения 2 и компенсирующего напряжения 3, ключ 4 между устройством сравнения и реверсивным счетчиком б со старшими триггерами б, 7, 8; преобразователь код - напряжение 9 в цепи обратной связи и устройство устранения автоколебаний И, состоящее из импульсных схем собираний по положительным и отрицательным импульсам 11 и формирователя 12, выход которого соединен с ключом.При переключении любого из старших триггеров из фронтов их сигналов формируются положительные и отрицательные импульсы, проходящие через схемы собирания и запускающие формирователь. Сигнал с выхода формирователя, длительность которого равна Т, закрывает ключ, таким образом запрещая прохождение импульсов от устройства сравне 5 10 15 20 25 30 ния к реверсивному счетчику, пока не закончатся переходные процессы в устройстве сравнения. С целью последующей быстрой догонки преобразуемого напряжения устройство сравнения содержит ряд пороговых элементов, выходы которых соединены с соответствующими разрядами реверсивного счетчика, причем значение порога срабатывания старшего порогового элемента определяется приращением входного сигнала за время Т при максимальной скорости изменения преобразуемой величины, Значения остальных порогов срабатывания выбираются, исходя из соображений обеспечения минимальной динамической погрешности.Число разрядов реверсивного счетчика, подключаемых к устройству устранения автоколебаний, определяется экспериментально в каждом конкретном случае и зависит главным образом от инерционности устройства сравнения измеряемого и компенсирующего напряжений, Для того, чтобы получить несущественные нелинейные искажения при кодировании изменяющегося напряжения число старших разрядов, подсоединяемых к устройству устранения автоколебаний, следует выбирать не более 3 - 4. Кроме того, так как использо. вание устройства устранения автоколебаний увеличивает время преобразования, то число старших разрядов можно определить также, исходя из быстродействия,Предмет изобретения Следящий преобразователь напряжение - код, содержащий устройство сравнения преобразуемого и компенсирующего напряжений, состоящее из усилителя и пороговых элементов, реверсивный счетчик и преобразователь код - напряжение, отличающийся тем, что, с целью устранения автоколебаний, в него введены формирователь, ключ, импульсные схе мы собирания, входы которых по положитель. ным и отрицательным импульсам подключены к выходам триггеров старших разрядов реверсивного счетчика, а выходы - соединены. со входами формирователя, подключенного к управляющему входу ключа, включенного между выходом устройства сравнения и входом реверсивного счетчика.Заказ 1308/6 Изд.577 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ипография, пр, Сапунова, 2