Преобразователь заряд-число

Щ Заявлено 21.09,76 (21) 2406079/18-21 с присоединением заявки Рй(45) Дата опубликования описания 20,04,78 Гащмрстаеккц 9 юактат Вааетв Меквтра ИР в леан кибриее а аткрыткк(54) ПРЕОБРАЮВАТЕЛЬ ЗАРЯД-ЧИСЛО 3Изобретение относятся к Ьбластн аналого-дискретнога преобразования н предназначено для использования в электронныхустройствах для измерения интегральнойплощадки электрических нмнульсов, 5Известен преобразователь ток-частота,содержащий зарядный конденсатор, зарядный н разрядный каскады1Недостатком известного устройства является большая погрешность эа счет поте Юрн информапнн нэ-аа пропуска импульсов,поступакипнх во время срабатывания разрядного каскада.Наиболее близким по технической сущностн является преобразователь заряд-число, Эсодержащий дознруюшнй конденсатор, зарядный и разрядный каскадыусилитель 2.Однако этот преобразователь может бытьиспользован для измеения постоянного тока. При нэмеречнн плошади импульсов тока 39возникает значительная погрешность,С целью повышения точности преобразования и расширения диапазона измерений интегральной площади импульсов тока в предлагаемом преобразователе заряд-число, со- И йдержацеат зарядный блок, первый вход кото-, рого через дознруюшнй конденсатор соединен с шиной питания н с первым выходом разрядного блока к входной шине преобразователя, подключен через диод накопительный конденсатор, одна нэ обкладок которого соединена с обшей шиной, а другая через резистор соединена. со входом зарядного блока, к входу которого через резисторы подключены входная щнна н источник начального смещения, второй выход разрядного блока соедннен через конденсатор с управлявшим входом зарядного блоаа.На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого преобразователя,Вход 1 преобразователя соединен через резистор 2 с входом зарядного блока 3, к выходу которого подключен доэнруюший конденсатор 4 и разрядный блок 5. Ко входу 1 преобразователя подключен через анод 6 накопительный конденсатор 7, который через резистор 8 соединен с входом зарядного блока 3, к входу последнего подключен через резистор 9 источник 10 начального смешения., Выход 11 разрядного607340 10 15 55 Источники ин формацииртиэе: ринятые во мани при эксприборы4,с.риборы 1, П1974,2, П1974,и техника72-76,и техника9 7-90,сперим нт ксперимент,блок 5 соединен через конденсатор 12 суправляющим входом зарядного блока 3,На чертеже. даны примеры выполнения зарядного и разрядного блоков. Зарядныйблок 3 выполнен на транзисторе 13, включенном по схеме с общей базой. База транзистора 13 заземлена через диод 14, нвкоторый подано смешение через резистор15. Разрядный блок 5 выполнен на ключеиэ равнополярных транзисторов 16 и 17,Перв ерабатываоня Юо зарядного каскада6 регулируется потенциометром 18 СигнаАснимается с резистора 19,Устройство работает следующим образом э.При отсутствии импульсов на входе 1дозирующий конденсатор 4 заряжается токомь от источника 10 начального смешення, 8 момент достижения на обкладке конденсатора 4 уровня Оь открывается транзистор 16, что приводит к открыванию итранзистора 17, В результате релаксациониого процесса ключ на транзисторах 16 и17 открывается, конденсатор 4 разряжается до начального уровня, Импульс с выхода11 разряднао блока 5 подается через конденсатор 12 на базу транзистора 13 и запирает зарядный блок 3 нв время разрядаконденсатора 4. Этим достигается разрядконденсатора до постоянного уровня, независящего от уровня зарядного тока, в ре-,эулжате чего повышается точность преобраэования в широком диапазоне зарядных то ков.Процесс перезарядки конденсатора 4 повторяется с частотой, равной у, где С - емкость конденсатора 4; 3-средний ток утечки, 5 43оПри поступлении на вход 1 импульсов тока малой амплитуды ток заряда конденсатора 4 в течение действия импульсов увеличивается, что приводит к увеличению час и тоты импульсов на выходе 11.При поступлении нв вход 1 импульсов с 1 амплитудой большей порога отпирания диода 6 (может быть включен один или. несколько последовательно соединенных диодов), часть входного тока ответвляет ся на конденсатор 7, запоминающий таким образом часть заряда входного импульса. По окончании импульса диод 6 запирается, конденсатор 7 разряжается через резистор 8 и зарядный блок 3 нв конденсатор 4, Если входной импульс поступает в момент разряда конденсатора 4, то весь заряд эв. поминается конденсвторол 7, В результате йсйцочается погрешносгь за счетпотерн информации в течение разряда конпетсатора, что особенно ощутимо при поступлении импульсов с большой амплитудой. Прямая связь входа 1 с зврядныл 5 каскадом 3 улучшает линейность преобразования при интегрироввнии импульсов с малой вмплитудой, так как при этом накопительный конденсатор 7 к входу не подключается.В результате интегрирования плошадей, входных импульсов частота импульсов навыходе 11 увеличится на величину х иХпринимает значениеккАЗ ц1 1 ь+Г= + 1 +С 11 ь 1 о"где Ф.к - длительность к- ого импульса; ЮК - мгновенное значение тока к-огоимпульса;Г - период интегрирования;Я, - измеряемый заряд,Подключив к выходу 11 счетчик импульсов, получают на нем за время измеренияТ число хМ=й +М:ц.О х ь СцтТаким образом, по Кх находят интегральную плошадь входных импульсов тока, т.е,интегральный заряд входных импульсовпреобразуется в число,Формула изобретения Преобразователь заряд-число, содержащий зарядный блок, первый вход которого ;0 через доэирующий конденсатор соединен сшиной питания и с первым вькодом разрядного блока, о т л и ч в ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности .преобразования, к входной шине преобрвзс вателя подключен через диод накопительныйконденсатор, одна иэ обкладок которого соединена с общей шиной, в другая через резистор соединена с входом зарядного блока, к входу которого через резисторы под ключены вхошая.шина и источник начального смещения, второй выход разрядного блока соединен через конденсатор с управлявшим входом зарядного блока,СО сударственн по делам 13035, Москвоткрыт скан на ород, ул, Проектн филиал ППП "П т, г. Составитель В, Старовероведактор Т, Янова Техред А, Алатырев Корректор Е, 1 аи