Помехоустойчивый преобразователь напряжения в интервал времени

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 1/5 4 Н ВО " 1 Я ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВ ТОРСНОМУСССР 1982,Авторск 091336,:В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ аш 1283972 А(57) Изобретение относится к областицифровой электроизмерительной техники и может быть использовано длясоздания выс,.коточных АЦП и средствизмерения. Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивостив преобразователе напряжения в интервал времени, состоящем из первогои второго ключей, переключателя, резистора, конденсатора, операционного усилителя блока управления и компаратора, достигается за счет новойорганизации связей между элементамиустройства. 1 з,п, ф-лы, 3 иЛ.1283972 Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для создания высокоточных АЦП и средств измерения.Цель изобретения - повышение точности преобразования и помехоустойчивости.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2 схемы выполнения блока управления; на фиг, 3 - диаграммы работы устройства.Устройство содержит первый 1 и второй 2 ключи, переключатель 3, токоорганичивающий элемент, выполненный на резисторе 4, накопительный элемент, выполненный на конденсаторе 5, операционный усилитель 6, блок управления 7 и компаратор 8, Блок управления, функциональная схема которого приведена на фиг. 2, состоит из генератора тактовых импульсов 9, счетчика импульсов 10, мультиплексора 11, переключателей 12 - 12 + элементов И 13 и 14,инвертора 15,первого 16 и второго 17 формирователей импульсов, КБ-триггера 18, элемента ИЛИ 19.Устройство работает следующим образом.В начале цикла преобразования (момент С - временные диаграммы на фиг. 3) по сигналам с блока управления 7 размыкается ключ 2, переключа. тель 3 устанавливается в верхнее по схеме положение. Вследствие этого на интервале (С С, ) происходит интегрирование преобразуемого напряжения в соответствии с законом изменения весовой функции (ВФ) п(С) (эпюра е на фиг. 3) к моменту времени Свыходное напряжение интегратора, выполненного на операционном усили-, теле 6, достигает значения В момент времени Спо сигналус блока управления 7 переключатель3 изменяет свое состояние и под действием опорного напряжения П, начи нает разряжаться конденсатор 5. Вмомент С выходное напряжение операВционного усилителя 6 достигнет опорного напряжения, сработает компаратор 8 и воздействует на блок управления 7, По сигналам с блока управления 7 переключатель 3 устанавливается в верхнее по схеме положение,замыкается ключ 2 и размыкается ключ1, В результате выходное напряжениеоперационного усилителя 6 становится близким по значению к преобразуемому напряжению П, Это способствует тому, что предлагаемое устройствоработает в более предпочтительном, гпо сравнению с известным устройствомрежиме т,е, интегратору, выполненному на операционном усилителе 6 доначала следующего цикла преобразования задаются начальные условия.Процесс изменения напряжения навыходе операционного усилителя 6описывается выражением 30 ьТ3 Б11 пно 0 = - (С -С )+(С -С )+(С -С ) (1) Оыхб К р 1 4 3 б з Если обозначить С 1-С .= Тлр где Т - время интегрирования преобразуемого сигнала, то с учетом условий=С -С =Т /4, С -С =Т/23 о 7 выражение (1) можно переписать ввиде 2 11бах б 3 КС Отсюда, обозначив ьТ = С 8-С может быть найдена функция преобразования устройства Описанная весовая функция формируется в блоке управления 7 путемсоответвенной коммутацией переключателей 12, в12 , На эпюре с 1 (Фиг.3)в качестве примера приведена простейшая весовая функция.Однако. данный блок управления 45,позволяет формировать весовые функции для решения других задач помимозадачи повышения помехоустойчивости.. К ним относятся обеспечение подавления одновременно нечетных и четныхгармоник, уменьшение методической 50 погрешности представления информации интегральными значениями с одновременным подавлением помехи нормального вида и т.д, Причем это достигается простой коммутацией переклю55 чателей 12,-12в соответствии свидом конкретной весовой функции.Формула изобретения1. Помехоустойчивый преобразователь напряжения в интервал времени, 1263содержащий шину источника опорного напряжения, подключенную к первому входу компаратора, выход которого соединен с входом блока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу первого ключа,второй выход соединен с управляющим входом переключателя, а третий выход подключен к управляющему входу второго ключа, выход которого объединен 10 с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого объединен с первым выводом токоаграничивающего элемента, выполненного на резисторе, с первым выводом накопи тельного элемента, выполненного на конденсаторе, и с входом второго ключа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, выход операционно р го усилителя соединен со вторым входом компаратора и вторым выводом конденсатора, выход переключателя подклю чен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а входы являются 25 соответственно шиной источника опорного напряжения и шиной источника преобразуемого напряжения, второй вывод резистора соединен с выходом первого ключа, вход которого подключен кЗО общей шине,а второй выход блока управления является выходной шиной преобразователя.2. Преобразователь по п, 1, о тл и ч а ю щ и й.с я тем; что с 972 4целью расвп,.ния функциональных возможностей, блок управления выполненна генераторе тактовых импульсов,выход которого соединен с входом счет. чика импульсов, выходы младших разрядов которого подключены л упрднллв щим входам мультиплексора, информационные входы которого соединены с выходами переключателей, первые входы которых объединены и подключены к общей лине, а ьторые входы объеди-: нены и подключены к шине логической единицы, выход мультиплексора соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого объединен с входами инвертора и первого формирователя импульсов и подключен к выьходу старшего разряда счетчика им.ульсов, выход первого формирователя импульсов подключен к К-входуКБ-триггера, Я-вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсо, вход которого является входом блока управления, прямой вы-ход триггера является третьим выходом блока управления, а инверсныйвыход триггера подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом инвертора, выход является вторым выходом блока управления и подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход является первым выходом блока управления,