Аналого-дискретный преобразователь

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111 687582(22) Заявлено 220378 (21) 2595854/18-21с присоединением заявки Нов(51)М, К,2 Н 03 К 13/02 6 01 В 19/02 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(71) Заявитель 154) АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для дискретного квадратичного детектирования сигналов.Известно устройство для измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения, содержащее реэистивный делитель напряжения, к соответствующим выводам которого подключены выход выпрямителя и входы аппроксимирующих цепей из дио дов и резисторов, операционный усилитель, охваченный обратной связью из параллельно включенных резистора и конденсатора и имеющий инвертирующий вход, соединенный с выходами всех аппроксимирующих цепей, генератор тока, включенный между выходсы операционного усилителя и выводом последнего плеча делителя напряжения 1. Однако известное устройство характеризуется невысокой точностью квадратичного преобразования, поскольку основано на кусочно-линейной аппроксимации параболической кривой и требует для своего выполнения большого количества аппроксимирующих цепей. Наиболее близким к изобретениюявляется аналого-дискретный преобразователь, содержащий дифференциальный блок сравнения, первый входкоторого соединен с выходом дискретизатора, второй вход через однуиз групп ключей - с выходами резистивного делителя напряжения, а выходы - со входами генераторов импульсов, реверсивный пересчетныйблок, входы которого подключены квыходам генераторов импульсов, авыходы - к управляющим входам ключей, буфферный блок 2).Однако данное устройство не обеспечивает функционального преобразования с квадратичной зависимостьюмежду выходным и входным сигналами,Целью изобретения является повышение точности преобразования вшироком динамическом диапазоне,Это достигается тем, что в аналого-дискретный преобразователь,содержащий дифференциальный блоксравнения, первый вход которого соединен с выходом дискретизатора, второй вход через одну из групп ключей - с выходами реэистивного делителя напряжения, а выходы - со вхоЗ 0 дами генераторов импульсов, ревер15 20 30 40 50 55 60 сивный пересчетный блок, входы которого подключены к выходам генераторов импульсов, а выходы - к управляющим входам ключей, буфферныйблок, введен дополнительный резистивный делитель напряжения с градациями, квадратичными по отношениюк градациям основного делителя, причем выходы дополнительного делителянапряжения через другую группу ключей соединены со входом буферногоблока.На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства,Устройство содержит дискретизатор (детектор пиковый или среднихзначений) 1, буферный блок (эмиттерный или катодный повторитель) 2,дифференциальный блок 3 сравнения,резистивные делители 4 и 5 напряжения, резистивный пересчетный блок 6,генераторы 7 и 8 импульсов группыключей 9 и 10,Максимальное опорное напряжениеПоп выбирается равным величине входного сигнала. При этом максимальноевыходное напряжение Уы должно соДответствовать Бд . бпорное и выходное напряжения с помощью резистивных делителей 4 и 5 разбиваются наравное число градаций. Так, например, если делитель 4 опорного напряжения позволяет иметь градации0,01 В, 0,1 В, 1 В и 10 В, то делитель 5 выходного напряжения соответственно должен иметь выходы на0,0001 В, 0,01 В, 1 В и 100 В.При подаче на вход устройства сигнала дискретизатор 1 детектирует егои передает дискретный отсчет наодин из входов дифференциальногоблока 3 сравнения. К другому входуэтого блока подводится одна из градаций опорного напряжения в зависимости от того, в каком из положенийнаходится реверсивный пересчетныйблок 6 и какой из ключей 9 находится во включенном состоянии.Допустим, что напряжение сигналана выходе дискретизатора 1 оказалосьбольшим, чем опорное напряжение. Врезультате сравнения этих напряжений на выходе блока 3 появляетсяраэностное напряжение, воздействующее йа генератор 8 импульсов обратного счета. Импульсы поступают нареверсивный пересчетный блок 6, ивыходйые сигналы с него последовательно отключают, размыкают .ключи 9,увеличивая опорное напряжение довеличины, равной напряжению выходного сигнала дискретиэатора 1. При равенстве напряжений генератор 8 прекращает работу, а на буферный блок2 подается напряжение, равное квадрату входного,В случае же, когда напряжение выходного сигнала дискретиэатора 1 меньше опорного, дифференциальный блок 3 сравнения своим разностным напряжением воздействует на генератор 7 импульсов прямого счета. Реверсивный пересчетный блок 6 поочередно включает (замыкает) ключи 9, в результате чего на блок 3 сравнения подаются постепенно уменьшающиеся опорные напряжения, При выравнивании входного и опорного напряжений генератор 7 прекращает работу, В этом случае на буферный блок 2 будет также подаваться напряжение, равное квадрату входного.Частота следования импульсов на выходах генераторов 7 и 8 выбирается во много раз большей, чем скорость флуктуаций напряжения на входе дискретизатора 1 и остается постоянной независимо от разности сравниваемых с помощью блока 3 напряжений.Использование принципа дискретно- точечной аппроксимации позволяет повысить точность квадратичного преобразования в широком диапазоне изменений входного сигнала. Формула изобретения Аналого-дискретный преобразователь, содержащий дифференциальный блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом дискретиэатора, второй вход через одну иэ групп ключей - с выходами резистивного делителя напряжения, а выходы - со входами генераторов импульсов, реверсивный пересчетный блок, входы которого подключены к выходам генераторов импульсов, а выходы - к управляющим входам ключей, буферный блок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования в широком .динамическом диапазоне, в него введен дополнительный резистивный делитель напряжения с градациями, квадратичными по отношению к градациям основного делителя, причем выходы дополнительного делителя напряжения через другую группу ключей соединены со входом буферного блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 596887, кл. 6 01 В 19/02, 1976.2. Кончаловский В,Ю, и др. Электрические измерительные преобразователи. М,-Л., Энергия, 1967, с, 362.аказ 5744/52 в 113 иал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,НИИ п 5, ираж 1060 Государс делам изо сква, ЖПодписноеного комитета СССРений и открытийауюская наб д. 4/5