Преобразователь период-напряжение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 64151 А П 9) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР)5 БРЕТЕ ОПИСАНИЕ И К А 8 ТОРСкОМУ СВИдетЕ ИЬ 2ной последовательноститипа меандра в величину напряжения постоянного тока, Целью изобретения является расширение области использования за счет формироваСтво СССР.: ния сигнала сложнойформыи быстродейст, 1982 вие преобразователя. Преобразовательсодержит два ключа 1 и 2, два интегратора Ь ПЕРИОД- НА и 4 и сумматор 9. За счет введения двухоперационныхусилителей 5 и 6 и двух диотся к импульсной дов 7 и 8 формирователя коротких импульользовановсисте- сов .12 при умейьшении периода информации с час- преобразуемой частоты вйходное напряжевлейием "путем "ние изменяется мгновенно, что йовышает периодаимпульс- быстродействие преобразователя. 2 ил,(21) 4867689/21(57) Изобретение относитехнике и может быть испмах приема и обработкитотным ее предстапреобразовайия времени1764151 Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано в системах приема и обработки информации счастотным ее представлением, путем преобразования времени периода импульснойпоследовательности типа меандр в величину напряжения постоянного тока;Целью изобретения является расширение области использования за счет формирования сигнала сложной формы.На фиг, 1 приведена схема устройства;на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства,Преобразователь содержит ключи 1 и 2.Ключ 1 замыкается на время присутствия наего входе отрицательного потенциала. Ключ2 замыкается на время присутствия на егоуправляющем входе напряжения - тока положительной полярности.Преобразователь включает также интеграторы 3 и 4, операционные усилители 5и 6, диоды 7 и 8, сумматор 9, назначениемкоторого является формировать на своемвыходе постоянное напряжение, величинакоторого пропорциональна разности напряжений на его двух входах в каждый момент времени, выходную шину 10 ивыходную шину 11, На чертеже также приведены примеры выполнения интеграторов3, 4, ключей 1 и 2, формирователя короткихимпульсов тока 12, в виде дифференцирующей цепи и сумматора 9, которые, по мнению автора, являются оптимальными длязаявленного технического решения, Общаяшина 14 соединена с неинвертирующимивходами операционных усилителей 5 и 6.Импульсная последовательность Овх,поданная на шину 10, представляет из себямеандр, период которой преобразуется впостоянное напряжение,В том случае, если преобразуемая частота, не является меандром, то она предварительно преобраэовывается в меандр,например, с помощью счетного триггера,срабатывающего от передних фронтов импульсов преобразованной частоты.Устройство работает следующим образом.В момент времени о 1 в установившемсярежиме (см, фиг. 2) на шине 1 присутс. вуетположительное напряжение О. Заметим,что входные импульсы имеют разную полярность, но по модулю постоянн а амплитуду.При указанной полярности напряжения- напряжение с выхода интегратора 3 огрицательной полярности и это напряжениеубывает во времени, Напряжение с выходаинтегратора 4 положительной полярности04 и оно во времени увеличивается. Напряжение с выходов усилителей 5 и 6 соответ 4ственно положительное и отрицательное, откоторых диоды 7 и 8 смещаются в обратномнаправлении. Ключи 1 и 2 разомкнуты, Напряжение Овых на шине 11 равно разности5 напряжений на его входе, которая со временем остается постоянной, т. к, насколькоуменьшилось отрицательное напряжение свыхода интегратора 3, настолько увеличилось положительное напряжение с выхода10 интегратора 4. Такое состояние будет продолжаться до момента времени 1 г. В моментвремени т 2 на входной шине 10 сформировалось отрицательное напряжение Ох и навыходе формирователя 12 сформировался15 импульс тока отрицательной полярности,под действием которого произошло замыкание ключа 1. Напряжение с выхода интегратора 3 в указанный момент времени сталоравным нулю, и поэтому напряжение близко20 к нулю и с выхода операционного усилителя5 и поэтому кратковременное замыканиеключа 1 состояние интегратора 3 не изменило. Под действием отрицательного напряжения на шине 10 на выходе интегратора 325 линейно происходит во времени нарастание отрицательного напряжения, тогда какна выходе интегратора 4 происходит во времени линейное убывание положительногонапряжения.30 Разность потенциалов между выходамиинтеграторов 3 и 4 постоянна и поэтомупостоянно и выходное напряжение с выходасумматора 9, т. е, Оых нэ шине 11. В моментвремени тз величина напряжения с выхода35 интегратора 4 стала равной нулю и в этотмомент произошла смена полярности входного напряжения с отрицательного на положительное, с взхода формирователя 12сформировался токовый положительный40 импульс, под действием которого произошло замыкание ключа 2, но так как в этотмомент на выходе усилителя б напряжениеравно нулю, то оно на состояние интегратора 4 никакого влияния не оказало,45 В момент времени 14 произошло умень-.шение периода входных импульсов и сменаполярности с положительной на отрицательную, вслед.ствие чего сформировалсяимпульс с формирователя 12 тока отрица 50 тельного направления и произошло замыкание ключа 1, К этому моменту временинапряжение с выхода интегратора 3 осталось отличным от нуля и отрицательной полярности поэтому с выхода операционного55 усилителя 5 напряжение положительной полярности через замкнутый ключ 1 быстроразряжает конденсатор интегратора 3 донуля (образуется 100 отрицательная обратная связь между выходом и входом усилителя 5), Вследствие этого изменяетсяразность напряжений на входах сумматора 9 в сторону ее уменьшения, и как следствие выходное постоянное напряжение скачком становится меньше, т. е. становится в соответствии с новым периодом входной им пульсной последовательности, т. е. насколько уменьшился период входной импул ьсной последовательности, настолько изменилась и величина выходного постоянного напряжения. 10Далее работа аналогична рассмотренной до момента времени т 6. После момента ь произошло увеличение периода преобразуемой частоты - на шине 10 Овх В момент т 6 напряжение на выходе интегратора 3 Оз 15 достигло нуля и далее стремится стать положительным, но на выходе операционного усилителя 5 напряжение становится отрицательным; и оно отпирает диод 7, т. е. образуется 100 О отрицательная обратная 20 связь в операционном усилителе 5, вследствие чего дальнейший прирост напряжения на интеграторе 3 невозможен и величина напряжения с интегратора 3 до момента времени т 7 устанаеливается близкой к нулю, 25 тогда как напряжение с выхода интегратора 4 04 продолжает линейно увеличйваться до момента времени т 7, в связи с этим линейно увеличивается разность напряжений между входами сумматора 9 и нэ выходной шине 30 11 Ц 11, В момент времени Ь произошло уменьшение периода преобразуемой импульсной последовательности и полярность входного напряжения стала положительной, кратковременно замкнулся ключ 2 и 35 конденсатор интегратора 4 быстро разрядился до нуля, в соответствии с этим и уменьшилось выходное напряжение О 11,Далее работа аналогична,Достоинством предложенного технического решения является увеличение быстродействия с одновременным отсутствием пульсаций в выходном нэйряжении при отсутствии изменений времени между полупериодами входных импульсов.Ф о р мул а и зоб рете н и я Преобразователь период-напряжение, содержащий два ключа, два интегратора и сумматор, выход которого соединен с выходной шиной, э его два входа - с первыми выводами соответствующих ключей, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования путем формирования сигнала слбжной формы, в него дополнительно введены формирователь коротких импульсов, два операционных усилителя, два диода, входы интеграторов и формирователи коротких импульсов соедийены с входной шиной преобразователя, неинвертирующие входы операционйых усилителей соединены с общей шиной, и инеертирующие входы первого ивторого операционнйх усилителей соединены с соответствующими входами сумматбра-и соответствующими вйходэми первого и второго интеграторов, с анодом первого и катодом второго диодое, катод и анод которых соответственно соединены с выходами первого и второго операционных усилителей и с вторыми выходами первого и второго ключей, входы управления которых соединены с выходом формирователя коротких импульсов,1764151 Составитель В,ТурченковТехред М.Моргентал Корректор В.Петраш дактор Г.бельск водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 каз 3462 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4/5