Интегрирующий преобрабователь амплитуды напряжения в код

О П И С А Н И Е(ц 5637 БИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических 1 зес "Олиносудгротееилыи комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийЧК 621 3 (088 8 6,77. Бюллетень М 24 Опубликова и атнртнтий описания 25.08.7 та опт бликоваш 1 з Я) 72) Авторы изобретен ялинский и) Заявител Особое конструкторское бюро вычислительной техникц Ря"ацского радиотехнического института4) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕ НАПРЯЖЕНИЯ В КОДИзобретение относится к цифровой электро- измерительной технике и может быть использовано в системах управления и контроля.Известен интегрирующий преобразователь амплитуды напряжения в код, содержащий интегратор с ключом установки нуля, компардтор, ключи входного и компенсирующего напряжений, нуль-детектор, генератор импульсов, счетчик, предназначенный для преобразования напряжения фиксированной частоты в код 1.Однако выходной код такого преобразователя зависит от частоты сигнала.Известен интегрирующий преооразователь амплитуды напряжения в код, содержащий устройство выделения периода помехи, ключи, преобразователь код - напрясцие, интегратор, компаратор, генератор опорной частоты, вентиль, счетчик, в котором опорное напряжение формируется генератором опорной частоты 2. Однако такой преобразователь имеет узкий частотный диапазон кодируемых сигналов.Цель изобретения - расширение частотного диапазона кодируемых сигналов.Это достигается тем, что в интегрирующий преобразователь амплитуды напряжения в код, содержащий устройство выделения периода помехи, вход которого соединен с входной шиной и с входом первого ключа, первый выход соединен с управляющими входамц первого ц второго ключей, а второй выход - с первым входом вентиля ц с управляющим входом третьего клоча, выходы первого и второго клочей соединены с соответствующими входами интегратора, выход которого через компараторподключенквторому входу вентиля ц к входу третьего ключа, третий вход вентиля соединен с выходом генератора опорной час тоты, а выход вентиля - с первым входомсчетчцка, выход которого через преооразовдтель код в напряжен соединен с входом второго ключа, введены симметричный ограничитель, дискриминатор уровня, причем третий 15 вход ццтеграторд черел сцммстрцчцый 1 ограни;цтсль соединен с выходом третьего клочд, вход которого че 1 зез дискриминатор 1 ровня соединен с вторым входом счетчика, д второй выход устройства выделения периода помехи 20 подключен к входу генератора опорной частоты содержит элемент. И, первый вход которого соединен с входной шиной гецераторопорцой частоты, а второй вход - с выходом преооразователя напряжения в частоту ц с вы ходной шиной генератора опорной частоты, выход элемента И через счетчик сое 1 пнен с входом шифратора приращения кода, выхода которого соединен с первым входом сумматора приращений, выходом соединенного со сво цм вторым входом и ч.рез цифро-аналоговыйпре 001)азователь с Входоэ )еоор;3012 Ее,51 напряжения в частоту.На фиг. 1 призеденд структурная схсэ;ее предлдгасеОго прсобразовтсг 51; це фп. 2 временные диаграммы, поясцяющис црицпцп работы преобразователя.Интегрирующий преобразователь амплитуды напэяжепия е) код содеэни 1 кг 101 Ии тройство 3 выделения периода помехи, генератор 4 опорной частоты, интегратор 5, симметричный ограничитель 6, комцаратор 7, кепо8, дискриминатор 9 уровня, вентиль 10, счет 15 к 11, прсоордзов 2 тсль 12 код цдцр 5 жецис, элемент И З, счетчик 14, иифратор 15 приращения кода, сумматор 16 прирдщсций цифра-аналоговьш преобразовдгсль 7 и преобразователь 18 напряжения в асготу.11 рсобразоват ель работает сгедуОщих Образом.Сепусоидееьцос входное цацряжсЕшс поступает ца вход устройства 8 выделения цсрцодд помехи, парафазцые выходы которого вырабатывают сигналы, управляющие режи)11: работы преобразователя. 11 ри постуцлеши положительной полуволцы кодируемого напряжения ключи 1 и 2 открываются управляющими сипЕалами с устройства 3 выделения периода помехи и интегратор 5 и:тегрируст входцос напряжение и Н 2 пэ 51 жецис црЕ)тиВОПОГ 0)кеО полярности преобразователя 12 код - напряжение.Такт Ештегрировация длится полцериода Т/2 кодирусмого напряжения. Б тсчсцие этого времени управляющим сигцало.; с второго выхода устройства 3 ключ 8 разомкя г и зацрсецеца работа вецтиля 10. Затем ключи 1 и 2 размыкаются, ключ 8 замыкается, а с вентиля 10 снимается сигнал запрета.Если выходцос напряжение на выходе интегратора 5 не равно пулю, ца выходе компаратора 7 Оор 23 уется цдпряжсцие тоО же знака, что и ца выходе интегратора 5, которос через симметричный ограни цпель 6, имеющий поэОГ ОГэаничения с/ог 1 пэиклддыВ 2 е 1 с 51 к третьему входу интегратора 5 и разряжает конденсатор интегратора 5 до нулевого значения за время т,Выходным сигналом с компаратора 7 на время т открывается вентиль 10, который пропускает счетные импульсы с генератора 4 опорной частоты на счетчик 1.В зависимости от знака выходного напряжения компаратора 7 дискриминатор 9 устацавлиВает эежим р 200 ты с 1 етИка: цри по.ожительном напряжении - вычитание, цри отрицательно) - суммирование.Когда выход интегратора 5 и одновременно с ним выход компаратора 7 принимает нулевое значение, запрещается работа вентиля 10. В дальнейшем выход интегратора 5 удерживается ца нулевом уровне до начала следующего такта интегрирования за счет следящей обратной связи, образованной компаратором 7, ключом 8, симметричным ограничителем 6,Новое значение кода счетчика 1 поступал ца преобразователь 12 код в папряжец, вы хо.епое цапряжееше которого в новом такте интсгрцровдпе 1 я подастся через ключ 1 ца интегратор 5. 1 ри устацоьчЕвшсмся рсжцмс работы иппгсгрирующсго преобразователя напряженья В коппс такта интегрирования стд:овится рави:;М цуЛО И ВрЕМСППОй ИцтсрваЛ т це фОрМИ- рустся. Б этом случае зцачсцис кода счетчика 1 Пэопорциоцаль 110 амплитуде входного цапряжсция. Чтобы;епа:230 н :,Одпр; смык дмп;1 иТУ,Е СИПСОИДДЛЬПОГО СП 1 Ц 251 2 ЦЕ 32 ВПСЕ;1 ОТ СГО частоты, генератор 4 опорной частоты мсця- СТ ДСТОТУ С 1 С 1 ПЫХ И)1 ПУГ 1 ЬСОВ В 3 ВИСИ)ОСТ 11 от частоты входного сигнала.13;,.5 этого временной ццтсрвал равный половине периода кодирусмого напряжения, подастся на элемент И с выхода устройства. В тс:сцис этого времени счетчик 14 фиксирует шсло импульсов, поступивших Еа него с прс- )0 обрдзоватсля 18. При различных измененияхчастоты кодирусмого сигнала частота Р) генератора - устанавливается такой величины, чтобы зд ицтсрвал 112/ в счетчике 14 фиксировалось определенное количество импульсов Л.2) Гри отклонении числа импульсов от опорногозначения Л о шифратор 15 вырабатывает код прире)цсци 51, который ссто Зцака сммирустся с содержимым накапливающего сумматора6. Новос зцдчсццс кода поступает на 3) Иифро-аналоговый преобразователь 17, управ. НюццЙ црсоордЗОВатс.см 18 и;Пр 5 жсцця В ;дстоту.Б соответствии с выходным:Еа;1 ряжсциемцифро-аналогового преобразователя 17 изменя- )5 сся частота РО, чтобы отклонецисм числа импульсов, зафиксироваццых В счетчике 14, от опорного зцачсцш Л,) привести к нулю.1 дкцм Оордзом, в пред,2 аемом прсобр 230 В 2- тслс В нервом такте интегрирования на интег- РДОР ОДНОВРС)1 ЕЦНО ПОСТУП 210 Т Два НВПРЯЖЕ- пця: кодируемое и компенсирующее с цреобра:овдтсля код - напряжение, а частота счетных импульсов, зависящая от частоты ко;Еируемого сигнала, вырабатывается генератором опорной гч:стоты. Зго даст возможносгь кодировать и сеэхрдц 5 п,еиапазон кодируемых амплитуд сиусоидаль;ого сигнала независимо от его частоты. Кроме того, в предлагаемом цреобразоеатслс цс тэсОустся Высокая стдб)иг 1 ность ч 2 с) тоты счетных импульсов, точность кодировацця;с зависит от ицтсгрируОщсго конденсатора, си)эСтри 11 Ого ограничителя и компаратора. К си)1)етричееоэу ограешчитсло цредьявляется лишь требование равенства верхнего 55 и нижнего уровней ограничения, а влияниедрейфа порога срабатывания компаратора устранено за счет прсмецеция следящей обрат- ЦОЦ СВ 513 П.60Чэормула изобретенияИнтегрирующий преобразователь амплигуды цдпэ 51 жсЕИЕя В код, со;Ееэ)кащий устэой- Я сто Вы;Еслсция периода помехи, вход которо,11 го соединен с входной шиной и с входом первого ключа, первый выход сое;ццен с управляющими входами первого и второго ключей, а второй выход соединен с первым входом вентиля и с управляющим входом третьего ключа, выходы первого и второго клочей соединены с соотвстствуощими входамц интегратора, выход котороо через компаратор соединен с вторым входом вснтиля ц с входом третьего ключа, третий вход вентиля соединен с вьходом генератора опорной частоты, выход вентиля соединен с первым входом с ст шка, выход которого через преобразователь код в напрякецис состцец с входом второго к,оа, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что с цел о расширения частотного диапазона кодцруемых сцг.алов, и преобразователь введены симметричный ограничитель, дискриминатор уровня, причем третий вход интегратора через сцмметричныйограцичитсль сосдццсц с выходом третьего ключа, вход которого через дискриминатор уровня соединен с вторым входом счетчика, а второй выход устройства вы:слснця периода помехи соединен с входом генератора опорной частоты.2, Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что генератор опорной частоты содержит элемент И, первый вход которого соединен с входной шиной генератора опорной частоты, а второй вход соединен с выходом преобразователя напряжения в частоту и с выхолно шцноц генератора опорной час 1 о тоты, выход элемента И через счетчик соединен с входом шифратора приращения кода, выход которого соединен с первым входом сумматора приращений, выход которого соединен со своим вторым входом и через цифро аналоговый преобразователь соединен с входом преобразователя напряжения в частоту.Источники информации, принятые во внимаццс црц экспертизе1. Патент Фраццц М 2204084, кл. Н ОЗК 20 13 02, 1973.2. Шландин В. М. Цифровые электроизмерцтсльцыс приборы. М., Энергия, 1972, сто 101 -165.