Преобразователь напряжение-время

к измеряыть испол темах савлением ГОСУДАРСТВЕНКЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(57) Изобретение относитстельной технике и можетзовано в измерительных сичастотно-импульсным предс сигналов. Цель изобретения - расширение области использования. Преобразователь содержит компараторы 1 и 2интегратор 3, элемент И 9 и П-триггер12. Введение счетчика 7, преобразователя 8 уровней напряжения, элементаИ 10, прерывателя 11 и образованиеновых функциональных связей позволяет создать постоянный интервал вре- Е- мени между выходными импульсами приодновременной синхронизации фронтоввыходного импульса с импульсами образцовой частоты. В описании приведенпример реализации прерывателя 11.1 з.н. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных системах с частотно-импульсным представлением сигналов5 в аналоговых и цифровых преобразователях с промежуточным преобразованв" ем входного сигнала в интервал време,ни, а также в системах контроля в качестве преобразователя напряжения в интервал времени. Цель изобретения - расширение области использования преобразователя напряжение-время эа счет создания постоянного интервала времени между выходными импульсами при одновременной синхронизации фронтов выходного импульса с импульсами образцовой час" тоты. 20На Фиг.1 изображена структурная схема преобразователя напряжение - время; на Фиг.2 - пример выполнения прерывателя; на фиг.З - зпюры напряжений, поясняющие работу преобразова теля напряжение - время.Преобразователь напряжение - время содержит компараторы 1 и 2, интегратор 3, шину 4 преобразуемого напряжения, шину 5 высокого потенциала, шину 6 нулевого потенциала, счетчик 7, преобразователь 8 уровней напряжения, элементы И 9 и.10, прерыватель 11, Р-триггер 12, выходную шину 13 и шину 14 образцовой частоты.Выход интегратора 3 соединен с неинвертирующими входами компараторов 1 и 2, инвертирующий вход компаратора 1 соединен с шиной 4 преобразуемого напряжения, инвертирующий вход компаратора 2 соединен с шиной 6 нулевого потенциала, Р-вход Р-триггера 12 соединен с шиной 5 высокого потенциапа, С-вход соединен с выходом триггера и выходной шиной 13, 45 К-вход соединен с выходом компаратора 2, а выход П-триггера. 12 соединен с первым входом элемента И 10 и через преобразователь 8 уровней напряжения - с первым входом прерывателя11, второй вход которого соединен с выходом элемента И 10, второй вход элемента И 10 соединен с выходом компаратора 1 и первым входом элемента И 9, второй вход которого соединен сшиной 14 образцовой частоты, а вы"ход - с входом счетчика 7, выход прерывателя 11 соединен с входом интегратора 3. Прерыватель 11 содержит инвертор15, операционный усилитель 16, резисторы 17 и 18 и диоды 19 и 20.Первый вывод резистора 8 соединен с первым входом прерывателя,а второй вывод - с выходом прерывателя, анодом диода 20 и первым входомоперационного усилителя 16, выходкоторого соединен с катодом диода20, а второй вход соединен .с катодом диода 19 и через резистор 17с шиной 6 нулевого потенциала, аноддиода 19 соединен с выходом инверто"ра 15, вход которого соединен с вторым входом прерывателя,Преобразователь напряжение - время работает следующим образом.В момент времени ;, (Фиг,З) напряжение ц на выходе интегратора 3меньше напряжения на инвертирующемвходе компаратора 2, а на выходекомпаратора 2 напряжение Пк равномнулю. Вследствие этого й-триггер 12переходит в состояние, при котором на.его выходе формируется напряжениеБ, , положительной полярности. Приэтом ключ прерьвателя 11 разомкнутв результате чего на его выходе формируется напряжение положительнойполярности, которое поступает на входинтегратора 3, вызывая увеличениенапряжения положительной полярностина выходе интегратора 3, В моментвремени 1 напряжение на входе компаратора 2 достигает величины, прикоторой на его выходе образуется высокий потенциал.В момент временинапряжение нанеинвертирующем входе компаратора 1превышает напряжение Пь на шине 4,бхв результате чего на его выходескачком сформируется положительныйпотенциал, что приводит к формированию положительного напряжения навыходе элемента И 10, которое приводит к замыканию ключа прерывателя 11 и закорачиванию входа интегратора на шину 6 нулевого потенциала.Напряжение на выходе интегратораперестает возрастать. В момент временина шину 14 приходит импульс с гейератора импульсов образцовой частоты, который через элемент И 9 поступает на вход счетчика 7 (в случае применения в качестве счетчика триггера он сработает от первого импульса, прошед1441470количество и поступивших на него има- пульсов.Прерыватель 11 работает следующим5образом. При отсутствии сигнала управления на втором входе, на выходеинвертора 15 формируется высокий поло.жительный потенциал, который черездиод 19 поступает на неинвертирующнй10 вход операционного усилителя 16, всвязи с чем на его выходе имеетсяположительное напряжение, которымдиод 20 смещается в обратном направя" лении, поэтому входное напряжение,15 поступающее на первый вход прерывателя цеЛиком поступает на выход прерывателя 11. После того, как на второйвход прерынателя приходит импульсположительной полярности, то н течеоние длительности этого импульса навыходе инвертора 15 напряжение близко к нулю, в связи с чем равно нулюнапряжение на неинвертирующем входеоперационного усилителя 1 б, т.е. на е 25. его выходе Формируется напряжение1отрицательной полярности, вследствиечего напряжение на выходе прерывателя понижается до напряжения на не"инвертирующем входе операционного д усилителя 16, т,е, до величины, равной нулю. щего через элемент И 9), в результате чего на его ныходе напряжение стнет ранным нулю.В момент времени Г на шину 14приходит импульс Ио образцовой частоты, от которого счетчик 7 возвращает ся в исходное со стояние, при котором на его выходе формируется передний Фронт выходного импульса. Передним фронтом с выхода счетчика 7Р-триггер 12 по С-входу переводитсяво второе устойчивое состояние, врезультате чего на его выходе напржение становится равным нулю, т,е.от.р, = О.С выхода прео бр аэ он ат еля 8 уровней напряжения на вход интегратора 3подается напряжение отрицательной по"лярности, вследствие чего, начиная с ммента времечи С, напряжение на выходеинтегратора убывает. Как только напряжение на выходе интегратора 3 станет меньше напряжения на шине 4,компаратор 1 возвращается в состоянипри котором напряжение на его выходравно нулю. 3 момент временинапряжение на выходе интегратора становится меньше напряжения на инвертирующем входе компаратора 2, вслествие чего его выходное напряжениестановится равным нулю, Р"триггер 12срабатывает на его выходе напряжение Ц скачком становится высоким,тр тв РезУльтате чего напРЯжение Бт на 35выходе интегратора 3 вновь начинаетувеличиваться.В момент времени 1 Формируетсязадний фронт выходного импульса, ав момент времени С формируется пе8редний Фронт последующего ныходногоимпульса и т,д. Таким образом, длительность выходных импульсов пропорциональна (с точностью периода образцовой частоты) входному напряжениюы всегда кратна периодам образцовойчастоты, а фронты выходных импульсовсонпадают по времени с временем поступления импульсов образцовой часто,ты. 50 Интервал между задним Фронтом предыдущего импульса и передним Фронтом последующего выходного импульса можно сделать любым кратным периодам образцовой частоты, для чего используют счетчик на заданное число импульсов, н котором его состояние изменяется только через заданное Формула изобретения 1. Преобразователь напряжение - время, содержащий два компаратора, элемент И, Р-триггер и интегратор, выход которого соединен с неинвертирующими входами компараторов, инвертирующий вход первого компаратора соединен с шиной преобразуемого напряжения, инвертирующий вход второго компаратора соединен с шиной нулевого потенциала, выход первого компаратора соединен с первым входом первого элемента И, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования, в него введены второй элемент И, преобразователь уровней напряжения, прерыватель и счетчик, выход которого соединен с выходной шиной и С-входом Р-триггера, Р-вход которого соединен с шиной нысокого потенциала, а К-вход - с выходом второго компаратора, выход первого компаратора соединен.с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с шиной образцовой частоты, а выход - с входом счетччФЬкюСоставитель А,КоробковТехред М Лидык рректор М.Макс вин едак тираж 929 ПодпНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., д,каз 6295/ н 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужго ул. Проектная,5 144 ка, выход П-триггера соединен с вторым входом второго элемента И и с входом преобразователя уровней, выход которого соединен с первым входом прерывателя, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход - с входом ин" тегратора.2Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, прерыватель выполнен на двух резисторах, двух диодах, инверторе и операцион ном усилителе, неинвертирующий вход 1470 6которого соединен с катодом первого диода, а через первый резистор - с шиной нулевого потенциала, анод первого диода соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с шиной управления, инвертирующий вход операционного усилителя через второй резистор соединен с входом прерывате О ля, выход операционного усилителясоединен с катодом диода, анод которого соединен с выходной шиной и инвертирующим входом операционного усилителя.