Устройство для деления напряжений

Союз Советскик Социдлистическии Республикс присоединением за осударственный квинтеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий72) Автор изобретени й. Ц 1 евч физико-механический институт АН Украинской ССР 1) Заявитель ЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНКИ(54) УСТРОЙСТВО Изобретение относится к области аналоговой и вычислительной техники и можетбыть использовано в электронных измерительных установках,Известны устройства для деления напряжений 1 11, содержашие генератор прямоугольных импульсов, ключи, счетчик.Однако эти устройства не обладают достаточной точностью.Наиболее близким техническим решениемявляется устройство для деления напряжений 12, содержашее,генераторпрямоугольйых импульсов, интегратор, вход которогосоединен с выходомпервого коммутируюшего ключануль-орган.Это устройство деления, основанное напринципе получения импульсов напряжения,длительность которых пропорциональна част 1ному от деления меньшего входного напряжения ча большее,В нуль-органе этого устройства происходит сравнение меньшегс входного сигнала снапряжением треугольной формы, амплитудакоторого пропорциональна большему входномусигналу, При отклонении уровня срабатывания нуль-органа от необходимого, котороевозникает из-за температурной нестабильности, схемы, получается ошибка измерения,А также диапазон точных измерений такого 5 устройства зависит от чувствительностинуль-органа.Целью изобретении является повышениеточности измерения отношения двух чапряжений и увеличение диапазона измерений. О Это достигается тем, что устройствоформирует с некоторым интервалом последовательность импульсов,количество которыхпропорционально частному от деления меньщего входного напряжения на большее. Это 5 обеспечивается тем, что устройство содержит дополнительно счетчик импульсов, второй коммутируюший ключ, делительчастоты,блок выделения максимума и минимума,входы которого соединены с первым и вто- О рым входами устройства, первый выход соединен с потенциальным входом первого коммутируюшего ключа,. а второй выход Соединен с выходом второго коммутируюшего гадюча, информационный вход которого соединен с 5 выходом интегратора, выход генератс ра импуль сов соединен с уцравляюцим входом второго комму.цруюшего ключа непосредственно, а через целитель частоты - с управляющимвходом первого коммутирующего ключа вьход второго коммутирующего ключа соединен с входом счетчика импульсов, а такжетем, что блок выделения максимума и минимума содержит генератор пилообразногонапряжения, соединенный с первыми входами схем сравнения, выходы схем сравненияподюпочены к соответствующим входам элементов несовпадения, выходы которых соединены с входами триггера, первый выход триггера соединен с управляющими входами первого и второго ключей, второй выход 5триггера соединен с управляющими входамитретьего и четвертого ключей, причем входыпервого и третьего ключей соединены с вторым входом первой схемы сравнения, а входы второго и четвертого ключей соединены 20с вторым входом второй схемы сравнения,выходы первого и четвертого ключей объединены и являются первым выходом блока,выходы второго и третьего ключей объединены и являются вторым выходом блока, 25На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемогоустройства; на фиг. 2 - блок-схема блокавыделения максимума и минимума.Устройство состоит из блока выделениямаксимума и минимума 1, генератора прямо)угольных импульсов 2, делителя частоты 3,первого коммутируюцего ключа 4, интегратора 5, второго коммутирующего ключа 6и счетчика ;импульсов 7.Блок выделения максимума и мицимум 8состоит из генератора 8 пилообразногонапряжения, схем 9,10 сравнения, элементов несовпадения 11, 12, триггера 13, ключей 14, 15, 16, 17.Устройство работает следующим образом,Входные напряжения 1 и 0 поступаютна соответствующие входы блока выделениямаксимума и минимума 1, с первого выхода которого снимается большее из входных напряженич, а со второго выхода меньшее входное напряжение. Большее входноенапряжение с первого выхода блока 1 подается на потенциальный вход коммутирую-щего ключа 4, 50Симметричные импульсы, полученные врезультате деления частоты повторения импульсов выходного прямоугольного напряжения генератора 2 делителем частоты 3 сбольшим коэффициентом дежция управляют 55коммутирующим ключем 4, в результатечего с выхода этого ключа снимается напряжение прямоугольной формы с амплитудой, равной величине большего из входныхаряопий Вьхоцц црямоу голь жение ключа 4 преобразуется в напряжение треугольной формы интегратором 5, амплитудой, пропорциональной большему входному сигналу. Треутольное напряжение с выхода интегратора поступает на вход коммутцруюцего ключа 6, который управляется выходными импульсами генератора 2 и ио суцест. ву является амплитудно- импульсным модулятором: на выходе его последовательность импульсов имеет огибающую треугольной формы, которая снимается с выхода интегратора 5, Кроме того, ця выход ключа 6 подается со второго выхода блока 1 меньшее входное цвпряжецие, являющееся запирающим дця него.Поэтому ключ 6 работает как ограничцтепь сигнала снизу. В результате такого ограничения с выхода ключа 6 снимаются только те импульсы, которые превышаютровець меньшего входного напряжения.Связь между выходом ключа 6 и входом счетчика тмпупьсов 7 носит емкостцой характер ц поэтому ца вход этого счетчика постоянное напряжение, запирающее кпюч 6, це поступает, а поступают пцшь входные импульсы этого ключа. Количество импульсов поступающих ца вход счетчика 7 будет пропорццоцапьцо частному от деления меньшего входного напряжения ца большее.Блок выделения максимума и минимума работает следующим образом.Напряжение Ц, одновременно поступает на второй вход схемы сравнения 9 и ца входы кпючей 14 и 16, а цапряжеццеУподается на второи вход схемы сравнения 10 и на входы ключей 15 и 17, на первые же входы схем сравнения 9 и 10 подается выходное пилообразное напряжение генератора 8.В результате сравнения пилообразного напряжения с входными сигналами схемы сравнения формируют импульсы напряжения с длительностями, пропорциональными напряжению 0 на выходе схемы 9 и напряжению У на выходе схемы 10.Выходные импульсы схемы сравнения 9 поступаот на первый вход элемента несовпадения 11 и,на второй вход элемента несовпадения 12, а выходные импульсы схемы сравнения 10 - на второй вход элемента несовпадения 11 и на первый вход элемента несовпадения 12.Элементы несовпадения 11 и 12 формируют импульсы с длительностями, равными разности длительностей поступающих на их входы импульсов напряжений лишь в том случае, если длительность импульсов на первых входах этих элементов несовпадения больше длительностей импульсов ца вторых входах, когда же длителыц.сть импульсов ца втором входе какого-либо из элементов несовпадения больше длительности импульсовна и;рвс 1 м входе, го тгда на выходе этого элемента импульсное напряжение отсутствует.ЕЗьходые импульсы элементов несовпадения 11 или 12 подается на соответствую щий вход триггера 13, переводя его в такое устойчивое состояние, которое.бы позволило болыиелу из входных напряжений через ключ 14 или 17 поступить на первый выход блока выделения максимума и минимума, а мень шему из входных напряжений через ключи 15 или 16 на второй выход этого блока,Использование новых элементов - счет 30 Формула изобретения40 1. Устройство для деления напряжений, содержащее генератор прямоугольных импульсов, интегратор, вход которого соединен с выходом первого коммутирующего ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,45 с целью повышения точности, оно содержит чика импульсов; второго коммутирующего ключа; делителя частоты; блока выделения максимума и минимума, состоящего из генератора пилообразного напряжения, двух схем сравнения, двух элементов несовпадения,триггера, четырех ключей и позволяюще о большему из входных напряжений пос тупать на его первый выход, а меньшему входному напряженшо на второй выход-выгодно отличает предлагаемое устройство для деления напряжений от указанного прототипа, так как уменьшается погрешность, обусловленная отклонением уровня, срабатывании нуль-органа от необходимого из за температурной нестабильности его схемы и повышается диапазон точных измерений предлагаемого устройства, который ограничивается в указанном прототипе чувствительностью нуль-органа.Предлагаемое устройство устраняет необходимость разработки ряда устройств, имеющих повышенную точность и большой диапазон измерений. дополнитепъно счетчик илп пью нв В 1 эрой кол 1 мутруоний кпюч, непитепь частг гч блок выделения максимума и лпмулч, входы которого соединены с первым и вторым входали устройства, первый выход соединен с потенциальным входом первого но 1 чмутирующего ключа, а второи выход соединен с выходом второго коллутнрующего кпюча, информационный вход которого соединен с выходом интегратора, выход генератора импупьсов соединен с управляющим входом второго коммутирующего кпюча непосредственно, а через депитепь частоты с управпяющим входол первого коммутирующего кпюча, выход второго коммутирующего кпюча соединен с входом счетчика импупьсов.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что блок выделения максимума и минимума содержит генератор пилообразного напряжения, соединенный с первыми входами схем сравнения, выходы схем сравнения подключены к соответствующим входам элементов несовпадения, выходы которых соединены с входами триггера, первый выход триггра соединен с управляющими входами первого и второго ключей, второй выход триггера соединен с управляющими входами третьего и четвертого ключей, причем входы первого н третьего ключей соединены со вторыл 1 входом первой схемы сравнения, а входы второго и четвертого ключей соединены со вторым входом второй схемы сравненим, выходы первого и четвертого ключей объединены и являются первым выходом блока, выходы второго и третьего ключей объединены и являются вторым выходом блока.Источники иннормации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США М. 3674994 кл. 235-15052,1972.2. Р. П-П.Жилинскас. "Измерителиотношения и их применение в радио-измерительной технике", й Сов. радио, 1975,с. 69./5 кая нао.,Филиал ПППтент", г, Ужгород, ул, Проектн овУЗВЦНИИПИ Госудапо113035 р 1 Подписное Совета Министоткрытий о комитет обретений Э 1 Ра)пн