Времяимпульсный квадратичный преобразователь

(5 С 06 С 7/2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ГОсудАРстВенньй кОмитет с По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТК РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт холодильной промьппленности и Ленинградский ордена Ленина электротехнический институтим, В,И.Ульянова (Ленина)(56) 1.Авторское свидетельство СССР В 286358, кл. С 06 С 7/20, 1970.2.Авторское свидетельство СССР В 296119,кл.С 06 С 7/22,1971 (прототип).54)(57) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНИЙ КВАДРАТИЧНБЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий пер- вый и второй импульсно-управляемые делители напряжения, выходы которых . подключены к входу сглаживающего звена, выход которого является вьг ходом преобразователя, источник опорного напряжения, подключенный к информационному входу первого импульсно-управляемого делителя напряжения, управляющий вход которого является входом преобразователя, информаци- онный вход второго импульсно-управляемого делителя напряжения подкпючен к выходу преобразователя, первый имйульсно-управляемый делитель напряжения содержит последовательносоединенные ключ и два масштабныхрезистора, общий вывод которых через сглаживающий конденсатор соединен с шиной, нулевого потенциала, аинформационный и управляющий входиключа являются соответственно информационным и управляющим входами первого импульсно-управляемого делителя . напряжения, второй импульсно-управляемый делитель напряжения содержит ключ и два масштабных резистора, первые выводы которых объединены и через сглаживающий конденсатор подключены к шине нулевого потенциала, а второй вывод второго масштабного резистора является выходом второго импульсно-управляемого делителя напряжения,. управляющий вход которого соединен с управляющим входом ключа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в первый импульсно-управляе- ф мый делитель напряжения введены второй ключ и третий масштабный резистор, первый и второй выводы которого подключены соответственно к общему выводу первого и второго масштабныхрезйсторов первого импульсно-управляемого делителя напряжения и к шине, нулевого потенциала, свободный вывод второго масштабного резистора подключен к входу ключа, выход которого является выходом первого импульсно- управляемого делителя напряжения, управляющие входы первого и второго ключей объединены, а во второй импульсно-управляемый делитель напряжения введен третий масштабный резистор, первый вывод которого подключен к первым выводам первого и второго масштабных резисторов, а второй вывод третьего масштабного резистора через ключ подключен к шине нулевого потенциала, второй вывод первого масштабного резистора является информационным входом второго импульсно-управляемого делителя напряжений.1141426Изобретение относится к аналоговой вычислительной .технике и может найти также применение в информационно-измерительной технике.Зависимость выходного напряжения Ч предлагаемого устройства от отно 2сительной длительности входного ШИМ- сигнала О и сигнала постоянного то, ка Ч имеет вид 10(1) ЯЧо7где 9 = ГИ, г - длительность прямоугольных импульсов, повторяющихся с периодом Т; 15Чо - опорное напряжение постоянного тока.Известно устройство, содержащее операционный усилитель со сглаживающей цепью обратной связи, во вход ной цепи которого имеется два последовательно соединенных импульсно- управляемых резистора, общая точка которых через сглаживающий конденсатор подключена к шине нулевого потенциала, и масштабный резистор, через который источник опорного напряжения отрицательной полярности подключен к входу операционного усилителя, реализован наряду с оператором квад- З 0 ратнчного преобразования относительной длительности ИИМ-сигнала оператор усреднения Я .Однако устройство обладает низкой точностью преобразования входного широтно-импульсного сигнала по тригонометрической зависимости, вследствие значительной методической погрешности при использовании в качестве приближения полинома второго порядка.Ъ Наиболее близким по технической , сущности,к предлагаемому изобретению является время-импульсный квадратичный преобразователь, содержащий первый и второй импульсно-управляемые делители напряжения, выходы которых подключены к входу сглаживающего звена, выход которого является .выходомпреобразователя,источник опорного напряжения, подключенный к информационному входу первого импульсно- управляемого делителя напряжения, управляющий вход которого является входом преобразователя, инормацион ный вход второго импульсно.-управляемого делителя напряжения подключен к выходу преобразователя, первый им 2пульсно-управляемый делитель напряжения содержит последовательно соединенные ключ и два масштабных резистора, общий вывод которых через сглаживающий конденсатор соединен с шиной нулевого потенциала, а информационный и управляющий входы ключа являются соответственно информационным и управляющим взводами первого импульсно-управляемого делителя напряжения, второй импульсно-управляемый делитель напряжения содержит ключ и два масштабных резистора, первые выводы которых объединены и через сглаживающий конденсатор подключены к шине нулевого потенциала, а второй вывод второго масштабного резистора является выходом импульсно-управляемого делителя напряжения, управляющий вход которого соединен с управляющим входом ключа 21 .ГНедостатком преобразователя является невысокая точность воспроизведения квадратичной зависимости выходного напряжения от относительной длительности входного широтно-модулированного сигнала.Цель изобретения - повышение точности преобразования,Поставленная цель достигается тем, что во время-импульсный квадратичный преобразователь, содержащий первый и второй импульсно-управляемые делители напряжения, выходы которых подключены ко входу сглаживающего звена, выход которого является Выходом преобразователя, источник опорного напряжения, подключенный к инФормационному входу первого импульсно-.управляемого делителя напряжения, управляющий вход которого является входом преобразователя, информанионный вход второго импульсно-управляемого делителя напряжения подключен к выходу преобразователя, первый импульсно-управляемый делитель напряжения содержит последовательно соединенные ключ и два масштабных резистора, общий вывод которых через сглаживающий конденсатор соединен с шиной нулевого потенциала а информациснный и управляющий входы ключа являются соответственно информационным и управляющимивходами импульсно-управляемого делителя напряжения, второй импульсноуправляемый делитель напряжения содержит ключ и два масштабных резистора, первые выводы которых объеди1141426 4роны первого 2 и второго импульсно-управляемых делителей напряжения навход сглаживающего звена 1. Широтно-модулированный сигнал с относительной длительностью 8 управляет средними значениями проводимостей импульсно-управляемых делителей на-пряжения. Сглаживающие конденсаторы 9 и 14 обеспечивают развязку по10 переменному току соответствующихимпульсно-управляемых делителей напряжения. С учетом линейного закона управления средними значениями проводимостей импульсно-управляемых делителей напряжения и в предположении потенциального заземления входа сглаживающего звена 1 имеемС,Р 21=Чй1+ 26(4) иены и через сглаживающий конденса-. тор подключены к шине нулевого потенциала, а второй вывод масштабного резистора является выходом второго импульсно-управляемого делителя напряжения, управляющий вход которого соединен с управляющим входом ключа в первый импульсно-управляемый делитель напряжения введены второй ключ и третий масштабный резистор, первый и второй выводы которого подключены соответственно к общему выводу первого и второго масштабных резисторов первого импульсно-управляемого делителя напряжения и к рине нулевого потенциала, свободный вывод второго масштабного резистора подключен к входу ключа, выход которого является выходом первого им-. пульсно-управляемого делителя напря жения, управляющие входы первого и второго ключей объединены, а во второй импульсно-управляемый делитель напряжения введен третий масштабный резистор, первый вьвод которого под ключен к первым вьводам первого и второго масштабных резисторов, а второй вывод третьего масштабного. резистора через ключ подключен к шине нулевого потенциала,.второй вывод З 0 первого масштабного резистора является информационным входом второго . импульсно-управляемого делителя напряжения.На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.Время-импульсный квадратичный преобразователь содержит сглаживающее звено 1, два 2 и 3 импульсно- управляемых делителя напряжения, три 40 4-6 масштабных резистора, два ключа 1 и 8 и сглаживающий конденсатор 9 первого импульсно-управляемого делителя напряжения, три 10-12 масштабных Резисторй, ключ 13 и сглаживаю щнй конденсатор 14 второго импульсно- управляемого делителя напряжения, источник 15 опорного напряжения.Преобразователь работает следующим образом.50Условием динамического равновесия схемы является здесь 1, 12 соответственно средние значения токов, поступающих со стоЭто выражение справедливо приС 4 С= Се= С, где С 4, С и Сб -,значейия йроводимостей масштабныхрезисторов 4-6 первого импульсноуправляемого делителя 2 напряжения. Среднее значение тока 1 составитвеличину Это выражение справедливо при С 0=- С= С 2 и С= 4 Сгде С, С,4 и12С; - соответственно значения прово-Идимостей масштабных резисторов 1012 импульсно-управляемого делителя3 напряжения. Принимая во внимание условие динамического равновесия схемы (2) и полагая С = О, 5 С ,получим что соответствует (1).Достоинством предлагаемого устройства в сравнении с известным являет" ся более высокая точность квадратич-, ного преобразования относительной , длительности входного широтно-модулированного сигнала в выходное напряжение постоянного тока.7/37Тираж 710ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и открыт113035, Москва, Ж, Раушская н Подписноа СССР каз 5 б ППП. "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,Составитель Н.Фирсовдактор А.Шандор . Техред Л. Мйкеш Корректор И,Мускащ щщщ щщщщщащ щ щщщщ щ