Время-импульсный преобразователь напряжения

Щ 7 ам Ю та,яив-ф алият, ие".,ь,ес п 1746310 Союз Советски кСоциалистическиеРеспубпии К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(51)М. Кл. В 01 Д 19/16 57 4648/1 8-2 2) ЗаявлеиоЗприсоединен 0,01.7 ем заяв дарственный кавит СССР 3) Приоритет(53) УД тень,% 208.07.80 публиков К 681.5 (088.8) оо делам лаебретеии и открытий.07.80. Бю ата опубликования описан Автор обрете О, И, Левченко титут имени ской революцииКиевский ордена Ленина политехнически 50-петин Великой Октябрьской социади итель ЯИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРА ЗОВА НАПРЯЖЕНИЯ(5 Известен вр ватель напряже гистереэисным анапом 2 ,Однако фуустройства ог Белью изоб нне функционал счет придания ренин цроизводИзобретение относится к измерительной технике,сИзвестен времяимнульсный преобразователь напряжения, в состав которого входят сравнивающее устройство (компаратор), генератор линейного меняющегося напряаения и временной селектор ЦДля реализации етого устройства необходимо множество радвокомпонентов (транзисторов, резисторов, диодов). Кроме того, такие преобразователи отличаются сложностью.емяимпупьсный преобразэния, содержащий оптрон с управляемым оптическим к нкциональные возможностианичены,етения является расшвреных воэможностей застройству функций измеой напряжения. Это достигается тем, что во времяимпульсный преобразоватедь напряжения,. содержащий оптрон с управляемым оптическим каналом, фотоприемнвк которого через резистор соединен с общей шиной устройства, введены три дополнительных оптрона, формирователь импульсов, трв дополнительных резистора и три конденсатора, причем фотоприемники дополнительных оптронов через дополнительные 19резисторЫ соединены с общей шиной устройства, выход первого оптрона через конденсаторы соединен с излучателями первого и второго дополнительных отпронов; а выход первого дополнительного оп-трона через конденсатор соединен с вэдучателем третьего дополнительного оптрона и непосредстюнно через формиро.- ватель в с его управляющим оптическим 20 каналом,На фнг, 1 приведена структурная электрическая схема устройства, на фнг, 2 - временные диаграммы, поя ющие првнцип работы устройства.74 3Устройство содержит оптроны 1, 2,3, 4, формирователь 5, резисторы 6,7, 8,9; конденсаторы 10, 11, 12,Входное напряжение ОЯ подают на управляемый оптический каналоптрона 1. Оптрон 1 формирует импульсы электрического напряжения Цдлительность которых пропорциональнанапряжению Ц, ф, Эти импульсы следуют с,периодом Т , определяемым частотойопорного напряжения, подаваемого ма управляемый оптический каналоптрона 1. Импульсы Оснимаемые срезистора 6 оптрона 1, поступают наисточники излучения оптронов 2 и 3. Каждый из импульсов Ц, поступающий наисточник оптрона 2, излучающий в исхопном состоянии, запирает его, Поэтомусветовой поток У излучаемый этимисточником, бупет иметь импульсный характер (см, фиг, 2),На фиг, 2,видно, что=Т.;,Импульсы светападают на управляемый оптический канал оптрона 2, Однако через канал проходят не все пмгульсы,а только те, которые следуют в нечетныепериоды. Это обеспечивается за счеттого, что на управляемый оптический канал оптрона 2 подается опорное напряжение с частотой Х, /2, при этом фазаато 1 о напряжения такова, что время пребывания кайала в состоянии "Открыто"совпадает с нечетными периодами,следования импульсов 3, а состояние"Закрыто" совпадает с четными периодами, Вследствие этого управляемый оптический канал оптрона 2 будет пропускатьтолько импульсы нечетных периодов иДй (фиг. 2 г), На фиг. 26 состояния"Открыто" и "Закрыто" оптического канала представлены соответственно незаштрихованными и заштрихованными участками,Импульсы света Х Плительйостью"г,1, попадают на фотойриемник оптрона2, и на резистор 7 выделяется импульсэлектрического напряжения 0 той жедлительности (,фиг, 2 д) Этотимпульс поступает на источник излучения оптрона 4 и формирователь 5 им-"пульсов, В исходном состоянии источникизлучения генерирует смт; т,е, по источнику излучения оптрон 4 бткрыт,а поуправпяемому оптйческому каналу" оптронзакрыт, Импульс 0 закрывает излучатель и запускает формирователь 5,.который выдает на управляемый оптический канал оптрона 4 электрический им-пульс длительностью То, переводящий6310 4 четных периодов, причем ати импульсы совпадают во времени Т поскольку имопульсы нечетных периодов задерживаются на период,Рассмотрим, как будет изменяться напряжение в точках ХУ, т,е, (см. фиг. 1) в диагонали моста, образованного фотоприем 1 шками оптронов 3 и 4 и соотвеч 50 55 ствующими резисторами 8, 9, В исходном состоянии мост сбалансирован и напряжение в его диагонали равно нулю, Еслиимпульсы равны по длительности, то напряжение в диагонале. моста не изменится У-так как будет равно нулю. Если же этина это время управляемый оптический канал в состояние "Открыто" (фиг. 2 ж)Вследствие атого управляемый оптический канал выделяет из импульса 3(фиг,2 е)1импульс свта 3, (фиг, 2 з), длительность которого равнаГ -В = Т -(Т -Ф. ):Фо ( оо ),1,Далее импульс света,.14 попадаетна фотоприемник оптрона 4, и на резиоторе 9 выделяется электрический импульс. О, имеющий те же длительностьФ (фиг. 2 и), На фиг. 2 видно, чтоимпульс 04 будет задержан на, период Тотносительно импульса ЦО длительностью15 т Таким Образом на выходе Оптро а4 имеются задержанные на,период ТОимпульсы, формируемые оптроном 1 в нечетные периоды,Импульсы Ц, формируемые оптроном1, попадают и на излучатель оптрона 3,Под воздействием атих импульсов излучатель генерирует импульсы света Х(фиг. 2 к,) которые попадают на управляемый оптический канал.25Управляемый оптический канал производит селекцию атих импульсов, пропускаяна выход только импульсы света Х(идущие. в четные периоды (фиг, 2 и), Этаселекпйя осуществляется благодаря тому,30что на управляемый оптический канал оптрона 3, как и на канал оптрона 2, подается опорное напряжение с частотой.оОднако идущее в противофазе с напря 35жением на канале оптрона 2 оптическое со-стояние капала .оптрона 3 показано на1фиг. 2 л. Далее импульсы,Г длительностью Тпопадают на фотоприемник оптрона 3, и на резисторе 8 выде 40ляется импульс электрического напряжения 0 той же длительностиФ(фиг. 2 н).Таким образом, на резисторе 8 выделяются импульсы четных периодов, ана резисторе 9 выделяются импульсы не 457463импульсы имеют разную длительность, то в диагонали моста выделится импульс электрического напряжения Ор длительностью,г, равной разности длительностей импульсов О и О четных и нечетных периодов,т,е. ЬЦ,-(фиг. 2 о). Полярность импульсов 0 будет зависеть от того, какие импульсы будут более продолжительными, импульсы четных периодов или импульсы нечетных периодов, ,1 О т,е, от того, возрастающим или убывающим будет напряжение 0, , подаваемое на управляемый оптический канал от трона 1. Импульсы 0 являются выходными импульсами преобразователя, 15Длительность импульсов Оху пропорциональна пориэводной входного напряжения "Ь(цУстройство имеет функции широтно импульсного модулятора, временного селектора, устройства временной задержки и схемы вычитания импульсов.Времяимпульсный преобразователь на пряжения превосходит известное устрой ство,2 по своим функциональным возможностям, так как позволяет находить производную напряжения, Кроме того предложенный преобразователь прост по 30 конструкции,10 6Формула изобретенияВремяимпульсный преобразователь напряжения, содержащий оптрон с управляемым оптическим каналом, фотоприемник которого через резистор соединенс общей шиной устройства, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эасчет придания устройству функций измерения производной напряжения, в неговведены три дополнительных оптрона,формирователь импульсов, три дополнительных резистора и три конденсатора,причем фотоприемники дополнительныхоптронов через дополнительные реэисторы соединены с общей шиной устройства, выход первого оптрона через конденсаторы соединен с излучателями первого и второго дополнительных оптронов,а выход первого дополнительного оптрона через конденсатор соединен с излучателем третьего дополнительного оптронаи непосредственно через формирователь сего управляющим оптическим каналом,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Мирский Г, Я, Радиоэлектронныеизмерения, - Энергия", 1975, с, 296,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке % 2352516,кл, О 01 Й 19/16, 1976 (прототип),