Время-импульсный амплитудный преобразователь

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 190780, (21) 2629524/18-21 Н 03 К 13/20 с присоединением заявки Иф(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти(088.8) Дата опубликования описания 300780 М.Е,Глушков"кий и А,Г,Захаров(54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЬЙ АМПЛИТУДНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ . Изобретение относится к импульсным измерительным устройствам, работающим со статистически распределенными входными сигналами (например, амплитудным спектрометрическим измерительным трактом), в частности, к время-импульсным амплитуд-. ным преобразователям и может быть использовано в ядерном приборостроении.Известен амплитудный преобразователь, использующий линейно- пропускающее устройство, зарядный усилитель и преобразователь поразрядного уравновешивания 1),Недостатком преобразователя является большое количество оборудования и сложная настройка. Известен также быстродействующий амплитудный время-импульсный преобразователь, который содержит лияейнопропускающее устройство, соединенное через последовательно вклю 4ченные зарядйый усилитель и зарядный диод с запоминающим конденсатором, генератор, подключенный через последовательно включенные логический элемент И и первый .счетчик к многораз-рядному ключу, причем выход зарядного усилителя соединен через устройство управления с управляющими входами.линейнопропускающего устройства, логического элемента И и многоразряцного ключа (.2),Недостатком этого устройства является невысокая точность из-за повышенной диФФеренциальной нелинейности, .особенно циФровой,Цель изобретения - повышение точности преобразования.Поставленная цель достигается тем;что в известный время-импульсный амплитудный преобразователь, содержа-.15 щий линейнопропускающее устройство,соединенное через последовательновключенные зарядный усилитель и зарядный диод с запоминающим конденсатором, генератор, подключенный че 3 рез последовательно включенные логический элемент И и первый счетчикк многоразрядному ключу, причем выход зарядного усилителя соединен через устройство управления с управля 25 ющими входами линейнопропускаюшегоустройства, логического элемента Ии многоразрядного ключа, введенывторой счетчик, цифровой сумматор,разрядный транзистор, разрядный диЗО,од, регулирующий элемент, токоэадающий резистор, источник опорного напряжения, стабилизирующий усил 1 тель,компеНсирующий резистор, компенсирующий транзистор, делитель тока и коммутатор с аналоговым сумматорам, причем запоминающий конденсатор черезпоследовательно соедиеные разрядный транзистор, регулирующий элемент,токозадающий резистор, компенсирующий резистор, компенсирующий транзистор делитель тока и коммутатортОс сумматором соединен со вторым входом линейнопропускающего устройства,а токозадающий резистор через источник опорного напряжения соединен совходом стабилизирующего усилителявторой вход которого. соедиен с другим концом токазадаю 1 цега резистора,причем выход этого усилителя соединен с управляющим входом регулирующего элемента, второй выход устройства управления через второй счетчик соединен с управляющим входомкоммутатора, с аналоговым сумматороми цифровым сумматорам, включенным меж-ду первым счетчикам и многоразряднымключам, база разрядного транзистора со-единена с четвертым выходом устройства управления эмиттер - через разрядный диод - с общей шиной., а базакомпенсирующего транзистора соединена с общей точкой тс:(озадающего резистора и регул 1 рую 1 яего з.тсзм;.та,На чертеже приведеа фукцисналь-,ная схема прецлагаемого чреобразователя,Входная клемма 1 через после,г,звательно соединеные ;1 и 11 ейночропускающее устройство 2, зарядый усил 1 - тель З,зарядый диод 4,разряцный тр-н" зистор 5 регулирующий злемечг 6, токозадающий резис ср 7, компенсирующии резистор 8, компенсирующий транзист;,. 10 9, делитель 10 така и коммутатор : ача - логовым сумматорам 11 ОДключена ка второму входу лиейа 1;ропус к ах чего устройства 2. Выход зарядного усили - теля 3 через устройство 12 утравления соединен с управ 1 яю 11 им входом линейнопропускающего устрай 1 стзс 1 2 генератор 13 через последс вате:ьнс 1 соединенные логический элемент 14 И первый счетчик 15, цифровой сумма- ".П тор 16 и мнагоразрядый ключ 17 пацключен к выходу преобразователя 16, ВторОй выход 19 устройства 12 управления через втаоай счет ик 20 со - динен с управляющим входом 1 о:.1 мутаз.4 торМ с аналоговым сумматором 11,кса" ме того этот счетчик ссадинетакже с сумматОром 16, Третий выход 21 устройства 12 управления соединен с управляющим входом многоразрядного ключа 17, четвертый выход 2 - с ;иА 1) равляющим входом логического элемента 14. И и базой разрядного транзистора 5, Таказадающий резистор Одним концам саедине Г базой компенсирующего транзистора 9 и входа, 65 0стабилизирующего усилителя 23, адругим - с источником отрицательнога напряжения - Е 24 и через источ-ник 25 опорного напряжения - со вторым входом стабилизирующего усилителя 23, выход которого подключен кре(улирующему элементу 6, Зарядныйдиод 4 соединен со вторым входомзарядного усилителя 3 и запоминаюсчм конденсатором 26, кроме тоговыход регулирующего элемента 6 через разрядный диод 27 соединен скорпусом,Линейнопропускающее устройствовыполнена в виде управляемого усилителя 28 с резистарной цепочкой 29,источник 25 опорного напряженияв ниде стабилитрона, а регулирУющий элемент 6 - в виде составноготранзистора. Делитель 10 тока и коммутатор с сумматором 11 представляют собой цифроаналоговый преобразов., д(ь 30.Преобразователь работает следующим образом.Входной сигнал с клеммы 1 черезат:(рытае линейнапропускающее устройство 2, зарядные усилитель 3 и диод4 заряжает запоминающий конденсатор26 до максимального значения. Послепрохождения вершины сигнала на выходе зарядного усилителя 3 формируетсяперепад обратной полярности, запускающий устройства 12 управления, которое за;.1 оает управляемый усилитель28 н барм 1 рует временной интервална 1 етзертом выхода 22, включающийр;зря;-кь;Й так 1 при помощи разряд.а транзиста;а 5 и открывающийлаги"еский элемент 14, Временной ин:ервал заканчивается при полной разрядке запаминаю 11 гего конденсатора 26,и в течение его импульсы генератора13 пересчитываются счетчиком 15, Таким образам, код счетчика 15 оказывается пропорциональным амплитудевходного сигнала и по команде с третьегс выхода 21 устройства 12 управления считы:ается через многоразрядный ключ 17 на выход 18 во внешниеус. ройства,ТокД генератора разрядного тока, ;роте(ающий через токозадающий ре 7, не равен току, протекающес 26 му через запоминающий конденсатор пз-за базового такас, разрядного транзистора 5, Для компенсации этого та а к токозадающему резистору 7 подкл 1 очается компенсирующий транзистор 9 с компенсирующим резистором Я,сопротивление которого равно сопротив - лению токозадающегорезистора 7.Транзисторы 5 и 9 выполняются.на одном кристалле по интегральнойтехнологии и имеют одинаковые режимные токи 1 , что обеспечивает хорошуюкомпенсацию при смене транзисторовили изменении температуры. 1(оллекторный ток компенсирующего транзис752796 10 20 Формула изобретения 30 тора 9 делится на делителе 10 токав отношении 1; 2,После считывания со второго вы)хода 19 устройства 12 управления навход второго счетчика 20 поступаетсигнал разравнивания, увеличивающий код в счетчике на Единицу, Дляопределенности второй счетчик имеет два разряда. Соответственно переключается коммутатор с сумматором11 таким образом, чтобы изменениесигнала на втором входе линейно пропускающего устройства 2, поступающее с выхода коммутатора с сумматором 11, полностью компенсировалосьпоправкой в цифровом сумматоре 16со второго сче-.чика 20. При этомуменьшается нелинейность преобразования, особенно цифровая, так какусредняются помехи, коррелированныес процессом преобразования,Повышение точности сохраняетсяпри изменении коэффициента преобразования, когда одновременно изменяются сопротивления токозадающего 7и компенсирующего 8 резисторов, атакже при подстройке источникаопорйого напряжения 25,Время-импульсный амплитудный преобразователь, содержащий линейнопропускаюцее устройство, соединенное через последовательно включенные зарядный усилитель и зарялный диод с запоминающим конденсатором, генератор поключенный через последовательно включенные логический элемент И и первый счетчик к многоразрядному ключу, причем выход зарядного усилите ля соединен через устройство управления с управляющими входами линейнопропускающего устройства логическоРго элемента И и многоразрядного ключа,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности преобразования, в него введены второй счетчик,цифровой сумматор, разрядный транзистор, разрядный диод, регулирующий элемент, токозадающий оезистор,источник опорного напряжения, стабилизирующий усилитель, компенсирую-,щий резистор, компенсирующий транзистор, делитель тока и коммутатор с аналоговым сумматором, причем запоминающий.конденсатор через последовательно соединенные разрядный транзистор,регулирующий элемент, токозадающийрезистор, компенсирующий резистор,компенсирующий транзистор, делительтока и коммутатор с сумматором соединен со вторым входом линейнопропускающего устройства,.а токозадающий резистор через источник опорного напряжения соединен со входом стабилизирующего усилителя, второй вход которого соединен с другим концом токозадающего резистора, причем выход стабилизирующего усилителя соединен суправляющим входом регулирующего элемента, второй выход устройства управления через второй счетчик соединен с управляющим входом коммутатора,с аналоговым сумматором и цифровымсумматором, включенным между первымсчетчиком и многоразрядным ключом,база разрядного транзистора соединена с четвертым выходом устройствауправления, эмиттер - черезразрядный диод - с общей шиной, а база компенсирующего транзистора соединена собщей точкой токозадающего резистора и регулирующего элемента,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Преобразователь 1 абен ГС60/4096. Реклама фирмы 1,аЬеп (Италия), 1974,2, Челноков Л,П. и Трофимов А,С.Препринт ОИЯИ 13-8745, Дубна, 1975,Зак Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аз 4765/20 Тираж 995 ЦНИИПИ Государственн по делам йзобретен 113035, Москва, Ж