Преобразователь разности энергетических параметров импульсов в амплитуду напряжения

сргЛЯ ао СПИИЗОБРЕТЕН Ия Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(ц)52 О 5 ОВ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительное к авт. свид-ву 7.02.73 (21) 1891458/28 22) Заявл(45) Дата опублико Гасударственные квинтет Веете 1 енннетрав ССС ае делам нзебретеннй и еткрытнй(72) Авторы изобретен Зу А. Гаврилкин и(71) Заявитель 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСОВ В АМПЛИТУДУ НАПРЯ- ЖЕНИЯ Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в фотоэлектрических и телевизионных измерительных устройствах, у которых энергетические параметры выходных сигналов модулированы измеряемой вели жной.Известны преобразователи разности энергетических параметров импульсов в амплитуду напряжения, реализованные по многоканальной структурной схеме н содержащие усилители сигналов, ограничители-формирователи, преобразователи энергео параметра каждого импульса внапряжения и блок управления емкостью преобразователя, р м конденсатором, одна обкл подключена к выходу повто яжения, а вторая - к нулево рующе литель которо татком таких преобразователеи невысокая точность, обусловленентичностью параметров отдель алов преобразования и их временмпературным дрейфам.изобретения является повыше- ости преобразования.ель достигается тем, что преобраснабжен повторителем напряжеьваничеки соединенным с интегризователь ни я.гал тическогаьшлитудуЦ,21Недосявляетсяная неидных канным и теЦельюние точиЭта и а ерез ключевой элемент, .правляющин вход которого соединен с блоком управления, и считывающим блоком, сигнальный вход которого подключен к второй обкладк:. разделительного конденсатора, а управляющий10 вход соединен с блоком управления. Крэме того, считывающий блок преобразователя содержит два разнополярных генератора тока, интегрирующую емкость, одна оокладка которой подключена через ключевые эле 15 менты к источнику тока, а другая - к нулевой шине, и компаратср напряжения, подключенный сигнальными входами к разделительному конденсатору и интегрирующейемкости, управляющим входом - к блоку 20 управления, а выходом - к управляющимвходам ключевых элементов.На фиг. 1 показана блок-схема преобразователя разности длительностей и вольтсе кундных площадей импульсов в амплитуду 25 напряжения; на фиг. 2 - блок-схема преобрдзователя разности амплитуд импульсов: на Фиг. 3 - эпюры сигналов и принцип их измерительного преобразования.Преобразователь разности длительностей и вольтсекундных плошадей (Фиг, 1) состо ит из усилителя 1 сигналов, ограничителя- формирователя 2, генератора 3 тока, интегрирующий емкости 4, блока 5 управления ключевых элементов 6-8, повторителя 9 напряжения, разделительного конденсатора И10, считывающего блока 11, включающего следующие элементы; разнополярные генераторы 12 и 13 тока, интегрирующую емкость 14, ключевые элементы 15 и 16, компаратор 17 напряжения и повторитель18 напряжения.Преобразователь разности амплитуд импульсов (Фиг. 2) вместо генератора тока содержит пиковый детектор 19, состоящий из последовательно соединенных диода 20 и емкости 21.Преобразователь работает следующимобразом.На вход усилителя 1 преобразователя поступают сигналы ОЩнапример, в ви 25 де одноканальной периодической последовательности двойных импульсов 22 ( Фиг, 3) или в виде й -канадьной последовательности одиночных импульсов, у которых модулиЗО рованы энергетические параметры, т. е. их длительности, водьтсекундные площади иди амплитуды.Ограничитель - формирователь 2 выделяет преобразуемые импульсы, и с его выхода в зависимости от преобразуемого параметра поступают либо прямоугольные импульсы 23, сформированные на уровне Ц и используемые в дальнейшем ддя преобразования разности длительностей анализируемых сигналов, либо выделяются сигналы 24, превышающие порог ограничения 0 и используемые для преобразования вольтсекундных площадей входных сигналов иди их амплитуд. Сигналы с выхода ограничителя-формирователя 2 поступают на вход генератора 3 тока, выходные сигналы которого повторяют форму входных сигналов, а также на вход блока 5 управления, выходные импудь"ы которого (фиг, 3) синхронизируют после довательность действий всех блоков преобразователя. Выходные импульсы генератора 3 тока подключаются с помощью ключевого элемента 6 к интегрирующей емкости 4, которая совместно с генератором 3 тожа и ключевым элементом 7 образует преобразо ватель длительности или вольтсекундной площади каждого входного импульса в амплитуду напряжения, работакоторого основана на интегрировании постоянного тока от генератора 3 за время длительности прямоугодьных импульсов 23 ил интегрирования токапо Форме входного сигнала 24, превышающего порог ограничения ЦцАмплитуда напряжения на емкости приэтом пропорциональна длительности или вольтсекундной плошади входных импульсов 25(фиг. 3), и она запоминается на время действия управляющих импульсов 26 с блока5 управления, после чего ключевым элементом 7 по сигналам 27 с блока 5 интегрирующая емкость 4 разряжается.Таким образом, с выхода повторителя 9напряжения следует периодическая последовательность импульсов 25 (на эпюре показаныначальные импульсы), амплитуды которыхмодулированы в зависимости от значенияпреобразуемых энергетических параметроввходных сигнадоа.Разделительный конденсатор 10 и ключевой элемент 8 образуют ключевой фиксаторуровня напряженияв котором под действием управляющих импульсов 26 а с блока 5управлении ключевой элемент 7 подключаетвторую обкладку конденсатора к нулевойшине и фиксирует тем самым вершины первых из сравниваемых импульсов 25, проходящих через разделительный конденсатор, нанулевом уровне (эпюра 28),Считывающий блок 11 под действиемуправляющих сигналов 26 б с блока 5 управления считывает и запоминает величину изнак отклонения вершин вторых импульсовотносительно нулевого уровня, чем выполняется операция одноканального определения величины и знака разности амплитудпервого и второго преобразованных импулысов 25 в их последовательности.Одноканадьность преобразования и определения разности амплитуд обеспечиваетвысокую точнос ь работы преобразователив целом,Работа считывающего блока заключаегся в следующем, Ка время действия управдя.ющих сигналов 26 б с блока 5 управлениявключается компаратор 17 напряжения, иего выходные сигналы с помощью ключевыхэлементов 15 и 16 в зависимости от зна.ка рассогласования его входных сигналовподключает генератор 12 иди 13 тока кинтегрирующей емкости 14 до тех пор, покавыходное напряжение с повторитедя 18 нестанет равным напряжению на входе компаратора, т. е. величине отклонения вершинывторого импульса 25 в последовательности относительно нудевого уровня,После отключения компаратора 17 ключевые эдементы 15 и 16 отключают генераторы тока от интегрирующей емкости, на5цряжения на которой сохраняются (эпюра 29) до прихода следующего считывающего импульса 26 б.При преобразовании разности амплитуд входных сигналов импульсы 24 с выхода ограничителя-формирователя поступают на вход пикового детектора 19 (фиг.2). Емкость 21 вместе с управляемым ключевым элементом 7 образуют расширитель импульсов, т, е. запоминают амплитуды выходных сигналов детектора (эпюра 30) на время действия управляющих импульсов 26 с блока 5 управленияа под действием управляющих импульсов 27 емкость разряжается. Ключевой элемент 7 фикисрует вер шины первых импульсов на нулевом уровне (эпюра 31), а считывающий блок 11 определяет и запоминает величину и знак отклоыения вершин вторых импульсов (эпюра 31) относительно нулевого уровыя, т. е, опреде) ляет величину и знак разности амплитуд (эпюра 24) входных сигналов.При измерении разности амплитуд входных сигналов так же сохраняется одноканальный принцип преобразователя, обеспечи- рО вающий высокую точность работы преобразователя. формула изобретенияЗО1. Преобразователь разности энергетических параметров импульсов в амплитуду напряжения, содержащий усилитель сигналов, от раничитель-формирователь, преобразователь энергетического параметра каждого Зб импульса в амплитуду напряжения, содержа 6щий интегрирующую емкость, и блок управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности преобразования,он снабжен повторителем напряжения, гальванически соединенным с интегрирующей емкостью преобразователя, разделительнымконденсатором, одна обкладка которого подключена к выходу повторителя налржкения,а вторая - к нулевой шине через ключевойэлемент, управляющий вход которого соединен с блоком управлеыия, и считывающимблокомсигнальный вход которого подыпочен к второй обкладке разделительного конденсатора, а управляющий вход соединен сблоком управления,2, Преобразователь ио п. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что его считывающий блок содержит два разноиолярыых генератора тока, интегрирующую емкость, однаобкладка которой подключена через ключевые элементы к генераторам тока,а вторая -к нулевой шине, компаратор напряжения,один сигнальный вход которого подключенк второй обкладке разделительного конденсатора, второй сигнальный вход подключен через повторитель напряжения к интегрирующей емкости, управляющий вход соединенс блоком управления, а выходы комиаратьра подключены к управляющим входам ключевых элементовИсточники информации, принятые во выимание при экспертизе:оРРектор Н. Бабвкруго едак инистров ССС ал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аз 4230/203 Тир ЦНИИПИ Государственно по делам 113035, Москв863 Подпикомитета Совета Мобретений и открытийЖ 35, Раушскаи на