Преобразователь напряжения в интервал времени

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может бытьиспользовано в цифровых приборахспециального и универсального назна 5чения.Цель изобретения - повышение динамической точности преобразователя.На фиг, 1 приведена функциональная схема преобразователя; на фиг.2временные диаграммы работы преобразователя; на фиг, 3 - схема коммутатора.Преобразователь содержит выходнуюшину 1, первый интегратор 2, переключатель 3, коммутатор 4, источник 5образцового тока входную шину 6,второй интегратор 7, компаратор 8,анализатор 9 знака, общую шину 10,генератор 1 импульсов, триггер 12,блок 13 сброса, счетный триггер 14,элемент И 5 и блок 16 сброса, Коммутатор состоит из О-триггера 17 ипереключателя 18.На временных диаграммах (Фиг. 2) 25приняты следующие обозначения: 19входной сигнал; 20 - импульсная последовательность на выходе генератора 11 импульсов; 21 и 22 - выходныесигналы интеграторов 2 и 7 соответственно; 23 - выходной сигнал триггера 12; 24 - выходной сигнал анализатора 9 знака; 25 - выходной сигналкоммутатора 4; 26 - сигнал на выходепереключателя 3; 27 - выходной сигналсчетного триггера 14,Устройство работает следующим образом.Пусть на вход подано напряжениесопят ) О, тогда на выходе 40коммутатора 4 образцовый ток 1, ( О(т.е. -1 ). В момент времени С приходит импульс с выхода генератора 11импульсов и устанавливает триггер 2,в "1", а счетный триггер 14 - в "0". 45При этом блок 13 сброса отключаетсяВ результате напряжение на выходе интегратора 2 линейно убывает от нулево.го начального значения по законуЯ = - - а,1 50С, К,1,С, ь, - постоянная времени перлвого интегратора 2.В момент времени г. приходит следу 55ющий импульс с выхода генератора 11импульсов и устанавливает счетныйтриггер 14 в 1. На выходе элементаИ 5 появляется единичный уровень, которым отключается второй блок 16 сброса и переключается переключатель 3, подавая ток -1 на первый вход интегратора 2. В результате выходное напряжение первого интегратора 2 линейно возрастает по закону11111 Гп+1Ц Я(- 1 )ЙЙ а интегратора 7 - линейно убывает от нулевого начального значения по эаконуГ ЮхГп+111 =- д,7где СК = T - постоянная времени интегратора 7.В момент времени 1выходные напряжения интеграторов 2 и 7 оказываются равными, что приводит к срабатыванию компаратора 8, а следовательно, триггера 12 и к смене на нулевой уровень выходного напряжения элемента И 15.В результате срабатывают оба блока 13 и 16 сброса, устанавливая нулевые начальные условия на выходах интеграторов 2 и 7, переключатель 3 отключает ток -1, от входа первого интегратора 2.В момент времени 1 приходит оче 3редной импульс с входа генератора 11 импульсов и цикл работы повторяется.При смене знака входного напряжения (например, в момент времени ) выходное напряжение интегратора 2 возрастает, начиная от нуля. Это вызывает срабатывание анализатора 9 знака (с некоторой задержкой 11 ) и подготавливает срабатывание коммутатора 4. С приходом следующего импульса с генератора 11 импульсов (момент времени С) коммутатор 4 срабатывает, подключая к входу переключателя 3 положи тельный ток +1 О. Далее работа происходит аналогично описанному с той лишь разницей, что временные диаграм мы выходных напряжении интеграторов 2 и 7 зеркально отображаются по отношению к оси абсцисс.Ввиду того, что начальные условия интеграторов 2 и 7 в каждом последующем цикле (два периода импульсов генератора 11) не зависят от предыдущего (так как всегда являются нулевыми), то процесс преобразования эа цикл описывается следующим соотношением:1ЧйС,К,Иэ последнего соотношения нидно, что результат текущего преобразонания не зависит от предыдущего. НераЛ Лненстно с, и ь здесь не влечет за собой переходного процесса установления выходного интервала времени при изменении входного сигнала. Следовательно, преобразователь имеет более высокую динамическую точность. 15 формула изобретения 1. Преобразователь напряжения н интервал времени, содержащий первый интегратор, первый информационный в вход которого является нходной шиной и объединен с первым информационным входом второго интегратора, а второй информационный вход соединен с выходом переключателя, перный информационный вход которого подключен к ныходу коммутатора, первый и второй информационные входы которого соединены с соответствующими выходами источника образцового сигнала, а первый и второй управляющие входы - с выходами генератора импульсов и анализатора знака соответственно, первый 25 30 35 5 152411 1 х+д = О.с,к,Отсюда, используя принятые (фиг.2)обозначения 1 - = Т п 11 о Л1Т 1 оп+11 и учитывая, что 1сапа ЧСЕ Тп -п+1, 1сопе, получаюто1 79вход которого является общей шиной, , а второй подключен к выходу первого интегратора и объединен с первым нхо дом компаратора, второй нход которого подключен к выходу второго интегратора, вход сброса которого подключен к выходу первого блока сброса а выход компаратора соединен с входом триггера, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения динамической точности преобразователя, в него введены второй блок сброса, элемент И и счетный триггер, вход которого подключен к выходу генератора импульсов. а выход - к первому входу элемента И, второй вход которого объединен с входом блока сброса и подключен к выходу триггера, выход второго блока сброса соединен с входом сброса первого интегратора, а выход элемента И соединен с входом перного блока сброса, управляющим входом переключателя и является выходной шиной. 2. Преобразонатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что коммутатор выполнен на 0-триггере и переключателе, первый и второй информационные входы которого являются первым и нторым информационными входами коммутатора соответственно, выход - выходом коммутатора, а упранляющий вход соединен с выходом триггера, С-вход которого является вторым управляющим входом, а 0-вход - перным управляющим входом.