Преобразователь заряд-число

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 819960 Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеслублнк(5 ) М. Кл. Н 03 К 13/20 Гееударстнанный кемнтет СССР ав денем нзейретеннй и нткрытнй(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕ,ЛЬ ЗАРЯД-ЧИС,ЛО 1Изобретение относится к области аналого-дискретного преобразования и предназначено для использования в электронных устройствах для измерения интегральной площади электрических импульсов,Известен преобразователь ток-частота, содержащий зарядный конденсатор, зарядный и разрядный каскады .Недостатком известного устройства является большая погрешность за счет потери информации из-за пропуска импульсов, поступающих во время срабатывания разрядного каскада.Наиболее близким пс технической сущности к изобретению является преобразователь заряд-число, содержащий зарядный блок, первый вход которого через дозирующий конденсатор соединен с шиной питания и подключен и первому выходу разрядного блока, интегрирующий конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной, а вторая через первый резистор - с вторым входом зарядного блока, который через второй и третий резисторы подключен соответственно к входной шине и источнику начального смещения, второй выход разрядного блока через конденсатор 2соединен с управляющим входом зарядного блока 121.Однако точность такого преобразователя недостаточна.Цель изобретения - повышение точности преобразования,Эта цель достигается тем, что в преобразователь заряд-число, содержащий зарядный блок, первый вход которого черездозирующий конденсатор соединен с шиной питания и подключен к первому выходу разрядного блока, интегрирующий кон.денсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной, а вторая через первый резистор - с вторым входом заряд-ного блока, который через второй и третийрезисторы подключен соответственно к вход 1 ной шине и источнику начального смещения, второй выход разрядного блока черезконденсатор соединен с управляющим входом зарядного блока, введен резистивныйделитель, подключенный к шине питания,дополнительный конденсатор и полевойтранзистор, сток которого подключен к входной шине, исток - к второй обкладке интегрирующего конденсатора, а затвор - ксредней точке резистивного делителя, связанной через дополнительный конденсатор со вторым выходом разрядного блока.На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого преобразователя.Вход 1 преобразователя соединен через резистор 2 с входом зарядного блока 3, к выходу которого подключены дозирующий конденсатор 4 и разрядный блок 5. Ко входу 1 преобразователя подключен через полевой транзистор 6 накопительный конденсатор 7, который через резистор 8 соединен с входом зарядного блока 3. К входу последнего подключен через резистор 9 источник 10 начального смещения, Выход 11 разрядного блока 5 соединен через конденсатор 12 с управляющим входом зарядного блока 3 и через конденсатор 13 с затвором транзистора 6 и резистивным делителем напряжения источника питания, состоящим из резисторов 14, 15.На чертеже даны примеры выполнения зарядного и разрядного блоков. Зарядный блок 3 выполнен на транзисторе 16, включенном по схеме с общей базой. База транзистора 16 заземлена через диод 17, на который подано смещение через резистор 18. Разрядный блок 5 выполнен на ключе из разнополярных транзисторов 19 и 20. Порог срабатывания 11 о зарядного блока 5 регулируется потенциометром 21. Сигнал снимается с резистора 22.Устройство работает следующим образом.При отсутствии импульсов на входе 1 конденсатоР 4 заРЯжаетсЯ током 1 о источника 10 начального смещения. В момент достижения на конденсаторе 4 уровня 1.1 о открь 1 вается транзистор 19, что приводит к открыванию и транзистора 20. В результате релаксационного процесса ключ на транзисторах 19 и 20 открывается, и конденсатор 4 разряжается до начального уровня, Импульс с выхода блока 5 подается через конденсатор 12 на базу транзистора 16 и через конденсатор 13 на затвор транзистора 6. Этот импульс запирает зарядный блок 3 на время разряда конденсатора 4 и отпирает транзистор 6. Процесс перезарядки конденсатора 4 повторяется с частотой 1 о, определяемой начальным током источника смещения 10. При поступлении на вход 1 импульсов тока заряд конденсатора 4 в течение действия импульсов увеличивается, что приводит к увеличению частоты импульсов на выходе устройства. В момент разрядки конденсатора 4 входные импульсы любой амплитуды заряжают конденсатор 7. По окончании разряда конденсатора 4 транзистор 6 закрывается, а конденсатор 7 разряжается через резистор 8и зарядный блок 3 на конденсатор 4. В результате исключается погрешность за счетпотери информации от входных импульсов 5 любой амплитуды в течение разряда конденсатора 4.В результате интегрирования площадейвходных импульсов частота импульсов навыходе устройства увеличивается на величину Ь и принимает значение 1 ОК.ф / Чх1 = 1 о + 1 х = 1 о + -- = 1 о +С ОТ СУо Тгде 1 - длительность к-го импульса;1 - мгновенное значение тока к-го импульса;15 Т - период интегрирования;Ях - измеряемый заряд;С - емкость конденсатора 4.Таким образом, число выходных импульсов устройства пропорционально интегральному закону входных импульсов.20Формула изобретенияПреобразователь заряд-число, содержащий зарядный блок, первый вход которого через дозирующий конденсатор соединен с шиной питания и подключен к первому выходу разрядного блока, интегрирующий конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной, а вторая через первый 30 резистор - с вторым входом зарядного блока, который через второй и третий резисторы подключен соответственно к входной шине и источнику начального смещения, второй выход разрядного блока через кон- денсатор соединен с управляющим входом зарядного блока, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены резистивный делитель, подключенный к шине питания, дополнительный конденсатор и полевой транзистор, сток которого подключен к входной шине, исток - к второй обкладке ичтегрирующего конденсатора, а затвор - к средней точке резистивного делителя, связанный через дополнительный конденсатор со вторым выходом разрядного блока.45Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Приборы и техника эксперимента, 1974,Мо 4,с,72,2. Авторское свидетельство СССРМо 607340, кл. Н 03 К 13/20, 1977 (прототип 1.Составитель Техред А. Бой Тираж 988 с ВНИИПпо113035, Милиал ППП Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго ная, 4 Редактор Л. УтехинаЗаказ 1259/36. Махнанов а Корр Под комитета ССС и открытий шская наб д од ул Проек