Преобразователь напряжения в длительность импульса

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 30.09.80. Бюллетень36Дата опубликования описания 10.10.80 па делам изобретений и открытийИзобретение относится к области информационно-измерительной техники и можетбыть использовано в устройствах аналогодискретного преобразования,Известен преобразователь напряжения вдлительность импульса, содержащий интегратор, пороговое устройство, сбрасывающий ключ 1. Е(о недостатком является низкая точность.Наиболее близок к изобретению - преобразователь напряжения в длительность импульса, содержащий делитель напряжения,вход которого соединен с входом преобразователя, первый интегрирующий усилитель,выход которого подключен к первому входу,сумматора, модулятор длительности импульса, первый вход которого подключен к выходу сумматора, резистивное сравнивающееустройство, первый вход которого соединенс источником опорного напряжения черезключ, управляющий вход которого подключен к выходу модулятора длительности импульса, и блок управления, первый выходкоторого соединен с вторым входом модулятора длительности импульса 12.Недостатком этого преобразователя является сравнительно низкое быстродействие,определяемое временем переходного процесса при наличии мультипликативной погрешности коэффициентов передачи отдельных блоков преобразователя.Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения в длительности импульса, содержащий делитель напряжения, вход которого соединен с входом преобразователя, первый интегрирующий усилитель, выход которого подключен к первому входу сумматора, модулятор длительности импульса, первый вход которого подключен к выходу сумматора, резистивное сравнивающее устройство, первый вход которого Соединен с источником опорного напряжения через ключ, управляющий вход которого подключен к выходу модулятора длительности импульса, и блок управления, первый выход которого соединен с вторымвходом модулятора длительности импульса, введены первый переключатель, соединяющий вход преобразователя и выход делителя напряжения с вторым входом резистивного сравнивающего устройства, второй интегрирующий усилитель, выход которого подключен к управляющему входу блока с управляемым коэффициентом передачи, второй переключатель, соединяюший выход резистивного сравнивающего устройства с входами интегрирующих усилителей, и логический элемент совпадения, первый вход которого подключен к выходу модулятора длительности импульса, причем второй вход резистивного сравнивающего устройства через блок с управляемым коэффициентом передачи подключен к второму входу сумматора, а второй выход блока управления подключен к второму входу логического элемента совпадения и к управляющим входам первого и второго переключателей.Функциональная электрическая схема преобразователя приведена на чертеже.Преобразователь содержит блок 1 управления, переключатели 2 и 3, управляющие входы которых подключены к выходу блока управления, резистивное сравнивающее устройство 4, включенное между переключателями 2 и 3, входную клемму 5, соединенную непосредственно и через делитель напряжения 6 с входами переключателя 2, первый 7 и второй 8 интегрирующие усилители, входы которых подключены к переключателю 3, блок 9 с управляемым коэффициентом передачи, управляющий вход которого подключен к выходу усилителя 7, сумматор 10, входы которого подключены к выходам усилителя 8 и блока 9 с управляемым коэффициентом передачи, модулятор1 длительности импульсов, входы которого подключены к выходам блока управления и сумматора 10, ключ 12, соединяюший источник 3 опорного напряжения с входом резистивного сравнивающего устройства 4, логический элемент 14 совпадения, входы которого подключены к выходам блока 1 управления и модулятора 11 длительности импульсов.Преобразователь работает следующим образом. Сигналами с блока управления переключатели 2 и 3 переключаются одновременно так, что одному их положению соответствует подключение к входу резистивного сравнивающего устройства 4 непосредственно входной клеммы 5 преобразователя, а выходы устройства 4 к входу интегрирующего усилителя 8, а другому положению переключателей 2, 3 - подключение к входу устройства 4 выхода делителя 6 напряжения, имеющего коэффициент передачи К 1, и выхода устройства 4 к входу интегрирующего усилителя 7. Выходное напряжение усилителя , поступая на управляюший вход блока 9 с управляемым коэффициентом передачи, управляет величиной коэффициента передачи по второму входу сумматора О. Напряжение 1 а с выхода усилителя 7 поступает на первый вход этого сумматора. Сумматор 10 имеет коэффициент передачи Кс, и Ксг соответственно по первому ивторому входам. Выходное напряжение сумматора 1014." = 1-1 КъКс + 11 аКсагде Ц -напряжение 11 вх или К 17 вх К.=КЦ"ъ-коэффициент передачи блока 9;К - коэффициент пропорциональности,поступает на вход модулятора 11 длительности импульса, имеющего коэффициент передачи К . На его выходе образуются импульсы с длительностямии - Км ( вхИ ЦКсф 4 Кс)10 при 1=1.1 вх и1 и, = К(Уьх К Ю Кс+ 1 гКсг)при Ц=11 вхК,Таким образом, одному положению переключателя 2 соответствует импульс длилтельностью 1 иа другому - 1. На время действия этих импульсов замыкаНется ключ 12, подключая выход источника13 опорного напряжения к второму входусравнивающего устройства 4.Изменения напряжений 111, 11 г пропорциональны зарядам Я 1 Оа, получаемым конденсаторами интегрируюших усилителей 8, 7 за один тактсравнения у 17Тьх. 17 о 1 нги(, = К -р-р- - - -здесь 1 о - выходное напряжение источника 13;"1 Лг - сопротивления резисторов устройства 4;Т 5=тр-.т -время замкнутого и разомкнутого состояний гереключателей 2,3,В установившемся режиме эти зарядыравны нулю,При этом получаемзз 1 и = -- ТУвк Й.1 То ЙОвх,=к-в , - ; т,.В то же время равенство нулю этихзарядов означает неизменность выходных4 напряжений 1.11, 1.1 интегрирующих усилителей 7, 8. Указанные напряжения обеспечивают компенсацию аддитивных и мультипликативных составляющих погрешностейблоков сумматора 10 и модулятора 11, а величина напряжений определяется лишь от 45 меченными Составляющими.При изменениях входного сигнала имеетместо безынерционная отработка их скорректированным трактом преобразования образованным блоком 9, сумматором 10 и модулятором 11, Разностный сигнал на выходесравниваюшего устройства вследствие этого равен нулю, интегрируюшие усилителисвоего состояния не меняют.Отсюда следует, что обеспечивается полное исключение составляющих переходного35 процесса, обусловленных погрешностями отдельных блоков преобразователя.На выходе модулятора 1 образуются чередуюшиеся импульсы длительностями 1 щ767967 формула изобретения Составитель В. ДмитриТехред К. ШуфричТираж 995дарственного комитетаизобретений и открытЖ - 35, Раушская набнт, г. Ужгород, ул. П евКорректор М. ВПодписноеСССРийд. 4/5роектная, 4 гул и 114, соответствующие одному и тому же значению выходного напряжения. Для получения на выходе преобразователя импульсов только одной длительности, например 4 иг используется логическая схема 14 совпадения, на один вход которой поступают импульсы с выхода модулятора 11 длительйости импульсов,а на второй - с выхода блока 1 управления. Преобразователь напряжения в длительность импульса, содержащий делитель напряжения, вход которого соединен с входом преобразователя, первый интегрирующий усилитель, выход которого подключен к первому входу сумматора, модулятор длительности импульса, первый вход которого подключен к выходу сумматора, резистивное сравнивающее устройство, первый вход которого соединен с источником, опорного напряжения через ключ, управляющий вход которого подключен к выходу модулятора длительности импульса, и блок управления, первый выход которого соединен с вторым входом модулятора длительности импульса, отличающийся тем, что, с целью повышения Редактор Т. РыбаловаЗаказ 7217/51ВНИИПИ Госуно делам113035, Москва,Филиал ППП Пате быстродействия, в него введен первый переключатель, соединяющий вход преобразователя и выход делителя напряжения с вторымвходом резистивного сравнивающего устройства, второй интегрирующий усилитель,выход которого подключен к управляющемувходу блока с управляемым коэффициентомпередачи, второй переключатель, соединяющий выход резистивного сравнивающего устройства с входами интегрирующих усилителей, и логический элемент совпадения, пер 10 вых вход которого подключен к выходу модулятора длительности импульса, причем второй вход резистивного сравнивающего устройства через блок с управляемым коэффи циентом передачи подключен к второму вхо-ду сумматора, а второй выход блока управления подключен к второму входу логического элемента совпаденияйк управляющим входам первого и второго переключателей.Источники информации,рпринятые во внимание при экспертизе"1, Заявка Великобритании1448770,кл. Н 03 К 708, 1976,2, .Лейтман М. Б, Быстродействующийвремя-импульсный преобразователь постоянного напряжения компенсационного типаАвтометрия2, 196 (прототип).