Преобразователь постоянного напряжения в длительность импульсов

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ 27918 ьоюе Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ льства Л Зависимое от Заявлено 12.Х с присоединен Приоритет - Опубликовано вт. свидет 693,18,1968 ( л. 42 пт 5 3,0 ем заявк Комитет по де МПК 6061 3/00УДК 681,325 (088.8) обретеиии и открыти ри Совете Мииистрсе Бюллетень18 26.7.1970 сания 27.Х.197 ата опублик вапия оп М. Болотин,В. А. Павленко Левинсо. Цикерма Авторызобретения Заявител твенный научно плоэнергетическ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПО В ДЛИТЕЛЬНОСт коэффициен еременной об где т,я усилителя, азователе коов пропорци- ала Так О эффици оналенвх) уп 7,7 оэффицие следования ным и так х нк орциональности), тоьсов Т не являетсяит от величины Ь,тт про ихепу се завпериод стабил бретения - повышеания напряжения по- ность ихтпльсоз.атель дополнительно ющее звено, источник льсов и триггер. Прп е звено включено меи входом триггера, дключен к источнику Цель настоящего изо ние точности преобразов стоянного тока в длитель 25 Для этого преобразов содержит дифференциру синхронизирующих импу этом, дифференцирующе жду выходом инвертора О второй вход которого поОднаконость импу литуды вхо жду этими м остью Изобретение относится к области приборостроения и касается преобразователей постоянного напряжения в длительность импульсов,которые используются в аналого-цифровыхустройствах, различных вычислительных приборах, а также в устройствах телемеханики.Известны преобразователи постоянного напряжения в коэффициент заполнения импульсов, содержащие модулятор с двумя разнополярными входами, усилитель переменного тока, детектор и фильтр несущей частоты в прямом канале, цепь знакопеременной обратнойсвязи, охватывающую устройство с его выходачерез инвертор и последовательное КС-звенок одноименному по полярности входу модулятора и определяющую режим релаксации,цепь отрицательной обратной связи, замыкающуюся с выхода через тот же инвертор ифильтр частоты релаксации на второй входмодулятора.Данный преобразователь преобразует сигнал постоянного напряжения в коэффициентзаполнения импульсов, равный отношениюдлительности импульсов к периоду их следования,в таком преобразователе длительльсов снелинейно зависит от ампдного напряжения У Связь мевеличинами выражается зависисследовательскии институо приборостроения ТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИ Ъ ИМПУЛЪСОВ- постоянная времени передачи цепи знакоп ратной связи;- напряжение питания; К - коэффициент усилен как в известном преобр ент заполнения импуль величине входного сигнсинхронизирующих импульсов, а выход соединен со входом детектора через два последовательно включенных диода.На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема преооразовате,;ля; на фиг. 3 - восемь временных диаграмм:напряжений в различных местах схемы, отмеченных на фиг. 3 точками А, В, С, Е, Р, К, 1Блок-схема содержит модулятор 1, усилитель 2 переменного тока, детектор 3, фильтр 4несущей частоты, инвсртор 5, цепь б знакопеременной обратной связи, фильтр 7 частотырелаксации в цепи отрицательной обратнойсвязи, дифференцирующее звено 8, симметричный триггер 9, источник 10 синхронизирующих импульсов.Пример выполнения преобразователя поуказанной блок-схеме приведен на фиг. 2,где Я - резистор делителя цепи б знакопеременной обратной связи;Рг - входной резистор;Рз - ,резистор цепи отрицательной обратной связи;Й.ь Йз - дополнительные резисторы варикапного моста;Яз - резистор делителя цепи 6 знакопеременной обратной связи;/-, - коллекторная нагрузка детектора 3;Дь Дг, ССг - элементы модулятора 1;Ть Тг - транзисторы усилителя 2 переменного тока;Тз - транзистор детектора 3;Т 4 - транзистор инвертора 5;Т Т 6 - транзисторы симметричноготриггера 9;Тр - выходной трансформатор усилителя 2 переменного тока;Сз в входн конденсатор усилителя 2 переменного тока;С 4, С, в конденсато цепи внутреннейобратной связи усилителя 2;С, в конденсат цепи 6 знакопеременной обратной связи;Су, Дз - элементы фильтра 4 несущейчастоты;С Яз - элементы фильтра 7 частотырелаксации;Сз, Яз - элементы дифференцирующегозвена 8;Д, Дз - входные диоды симметричноготриггера 9;Д Д, - развязывающие диоды.Принцип действия преобразователя заключается в у следующем. Медленно изменяющееся входное напряжение У прикладываетсяк варикапно-емкостному модулятору 1 черезрезисторы Дг, Я Р 4, Рз и, изменяя емкостир - и-элементов модулятора Д и Дг, разбалансирует мост. Питание моста осуществляется через конденсаторы С 4 и С, от обмотки Птрансформатора Тр, т, е. схема находится врежиме автогенерации на несущей частоте.Переменное напряжение с выхода модулятораусиливается двухкаскадным усилителем 2 натранзисторах Т, и Т 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 б 0 65 От обмотки П 1 питается детектор 3 на транзисторе Т на выходе которого элементы С и Дз являются фильтром 4 несущей частоты. Конденсатор С шунтирует транзистор Т а диод Дз препятствует всплескам напряжения на конденсаторе отпирать транзистор 1 инвертора - 5, меняющий полярность проходящего сигнала.Сигнал 1 вызывает закрытие транзистора Т 4 инвертора 5 и появление плюсового потенциала на его коллекторе, в результате чего создается ток в цепи Сз - Я 6 - Р знакопеременной обратной связи, Разность потенциалов, возникающая при прохождении тока через резистор Р, прикладывается к мосту в той же полярности, что и 11 , В схеме происходит лавинообразный процесс, транзистор Т полностью закрывается, и с этого момента начинает заряжаться конденсатор С В период заряда на мост действует сигнал, равный сумме входного напряжения, напряжения отрицательной обратной связи и напряжения, возникающего на резисторе Я при прохождении по нему зарядного тока.Когда уменьшение зарядного тока приведет к тому, что коэффициент усиления усилителя 2 станет больше единицы, снова происходит лавинообразный процесс и напряжение в точке Д на выходе инвертора 5 скачком падает до нуля. Задний фронт импульса воздейст. вует через дифференцирующее звено 8 (Сз -- Яз) на один из входов триггера 9 через диод Д 4, в результате чего транзистор Т 6 триггера 9 открывается, а транзистор Тз закрывается. Как только транзистор Т 4 ичвертора 5 откроетсяначинает, разряжаться конденсатор С и разрядный ток создает на резисторе Я падение напряжения обратной полярности по сравнению с У что поддерживает усилитель 2 в запертом состоянии, Когда разрядный ток уменьшится настолько, что суммарное напряжение на входе усилителя 2 в точке А изменит знак и коэффициент усиления усилителя 2 станет больше единицы, в усилителе возникнут автоколебания на несущей частоте. Однако сигнал на обмотке 1 П на входе детектора 3 не в состоянии открыть транзистор Т так как последний заперт от рицательным потенциалом транзистора Тз триггера 9, приложенным через диоды Д 6 и Д к транзистору Тз, На второй вход триггера 9 (точка Р) к диоду Дз поступают импульсы фиксированной частоты. В качестве источника таких импульсов используется например блокинг-генератор, период следования импульсов которого незначительно превышает максимальную длительность выходных импульсов,Открытие транзистора Тз произойдет в момент подачи на второй вход триггера 9 в точку Р очередного синхронизирующего импульса, и потенциал коллектора Тз (точка К) станет близкой к нулю. Диоды Д 6, Д служат для того, чтобы напряжение, поступающее с об.мотки 1 П трансформатора на вход детектора 3 не шунтировалось открытым р - и-переходом транзистора Тз. Поэтому каждая положитель 271918ная полуволна сцнусоцдального цапряжсцця на выходе усилителя 2 в точке В полностью открывает транзистор тз, на выходе которого осуществляется фильтрация продетектированного сигнала несущей частоты.Таким образом, знакопеременная обратная связь по цепи Сб - 6 - Я вызывает в системе релаксационные колебания в виде прямоугольных импульсов, а использованные в схеме триггер 9 и источник 10 синхронизирующцх импульсов позволяют фиксировать во врсмецц момент возникновения переднего фронта этик импульсов.При стабилизированном напрякении питания У, постоянное напряжение ца выходе фильтра 7 Я 8 - С 8) пропорционально коэффициенту заполнения импульсов, а прц стабилизированном периоде их следования также пропорционально и длительности импульсов. Для получения линейной зависимости высокого класса мекду названными параметрами и 1. цапряецце с фильтра 7 заводится ца вход моста модулятора 1 через резистор Л в качестве сигнала отрццательной обратной связи.Предмет изобретенияПреобразователь постоянного напряженияв длительность импульсов, содержащий модулятор, усилитель переменного тока, детектор, , фильтр несущей частоть, цнвертор,последовательное КС-звено ц фильтр частоты релаксации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, он дополнительно содержит дцфферецццрующес 5 звено, источник синхронизцрующпх импульсов, триггер, причем дцфференццруощее звено включено между выходом инвертора и входом триггера, второй вход которого подкл,очен к источнику синхронизцрующцх импульсов, а выход соедицен со входом детектора через два последовательно вклоченных диода.Составитель Е. Семеновасдактор Е, И. Кривенко Тскред 3. Н. Тараненко Корректор Л. А. ЦарькоЗаказ 4049 Тираж 480 экз. ПодписноЦНИИПП Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, )К, Раушская паб., д. 4/5