Преобразователь напряжения во временнойинтервал

50 55 60 65 усилителе 2, конденсаторе 3, резисторе 4. Выход интегратора 1 подключен к первому входу элемента ИЛИ 5) выполненного на резисторах б и 7 и диодах 8 и 9. Выход элемента ИЛИ 5 подключен к входу промежуточного усилителя 10, выполненного на резисторе 11 и транзисторе 12. Выход усилителя 10 через диод 13 соединен с входом понторителя 14, ныполненного на резисторе 15 и операционном усилителе 16, к неинвертирующему входу кото-, рого подключен источник опорного напряжения 17. К выходу повторителя 14 подключен первый вход второго интегратора 18 выполненного на резисторе 19 операционном усилителе 20, конденсаторе 21, резисторе 22. К выходу интегратора 18 подключен вход нуль-органа 23, выполненного на операционном усилителе 24, выход которого через диод 25 подключен ко второму входу интегратора 18.На временных диаграммах представлены тактовое напряжение 26, опорное напряжение 27, входное напряжение 28, напряжение 29 на выходе первого интегратора, напряжения 30 и 31 на первом входе втоРого интегратора и его выходе соответственно, напряжение 32 на выходе нуль-органа.Устройство работает следующим образом.С источника тактового напряжения поступают импульсы для управления работой элемента ИЛИ 5, имеющие в первый такт работы преобразователя уровень логической "1", а но второй "0". В первый такт под влиянием положительного напряжения открывается транзистор 12, н результате чего запирается диод 13. Во второй такт на вход промежуточного усилителя 10 поступает сигнал с выхода интегратора 1 под действием которого закрывается транзистор 12, отпирая диод 13. В момент времени с (фиг, 2) интегратор 1 находится в исходном состоянии, диод 13 заперт, напряжение на выходе повторителя 14 равно опорному напряжению Ор . В интервале времени с 6 синтегратор 1 интегрирует с постоянной времени г разность входного напряжения О и опорного напряжения Он и в момейт времени с 2, соответствующий половине периода тактового напряжения Т, напряжение О(с) на вьчсоде интегратора 1 принимает величинуТО г. =и о и,( 2) ( х ) 2 с.(1)В момент гэ открывается диод 13, в результате чего напряжение с выхода интегратора 1 поступает через промежуточный усилитель 10 на инвертирую" щий вход усилителя 16, который при этом представляет собой усилитель напряжения, и напряжение на его выходе скачком изменяется от значения опорного напряжения Ор до напряжения насыщения Ос, Напряжение на выходе интегратора 1 равно проинтегрированному значению напряжения Ох и ОнсВ момент с достижения выходным на 2Оопряжением интегратора 1 величины5/где К 1 р - коэффициент усиления усилителя 10, усилитель 16 выходит изнасыщения, н результате чего замыкается контур глубокой отрицательной обратной связи, охватывающийусилители 2 и 1 б,промежуточный усилитель 10, элемент ИЛИ 5, Для преобразуемого напряжения замкнутый контур представляет собой апериодическое звено первого порядка с постоян ной времени Г, /К К, где К - коэф 1рфициент усиления усилителя 16. Значение постоянной времени очень мало,так как К К 1. В результате напряжение на вйходе усилителя 16 н момент 20 с 3 , после весьма короткого переходного процесса, становится равнымОК(с) и поддерживается на данномуровне до момента с 4, когда закрывается диод 13.Площадь импульса на выходе Пф заинтернал времени (с - с 2) определяется величинойнт (2)гнС(СЗ С 2) 2 (С 3 С 1) 30 Интегратор 18 на интервале времени, предшествующем моменту с , находится в исходном состоянии, прикотором нулевое напряжение на еговыходе поддерживается замкнутым кон туром отрицательной обратнОй связи,охватывающей через диод 25 усилители 20 и 24.В момент с на вход интегратора18 поступает йапряжение Онс, в ре эультате чего срабатывает нуль-орган 23, скачком изменяющий свое состояние. Диод 25 запирается, размыкая цепь обратной связи, Выходноенапряжение интегратора 18 в моментс 4 достигает значения45 гси 4 В (с 4 г (ХЗ" 2)(с 4 3)где Х - постоянная времени интегс 8ратора 18,С момента с 4 начинается интегриронание опорного напряжения и в момент с выходное напряжение интегратора 18 достигает нулевого5.уровня, что приводит к срабатыванию нуль-органа 23, скачком изменяющего свое выходное напряжение. Через диод 25 заьыкается контур обратной связи, поддерживающий нулевой уровень на выходе интегратора 18 до начала следующего такта.В момент с напряжение на выходе интегратора 1 В равно нулю, т,е.801245 ФОрмула изобретения Риф 1 с учетом выражения 2 1 функция преобразования устройства имеет вид:1-1; =-т о (5)Оо где Т - выходной интервал времени.МКак видно из5), точность предлагаемого устройства не зависит от величины параметров элементов цепи преобразователя, а определяется лишь стабильностью Об и Т.Повышение надежности устройства достигается за счет снижения общего числа элементов и замены ключей с целью управления диодами, а повышение быстродействия - за счет исключения влияния инерционности ключей. Преобразователь напряжения во вре- ф менной интервал, содержащий первый интегратор промежуточный усилитель, повторитель напряжения, выполненный на операционном усилителе, к не-:. инвертирующему входу которого под-23 ключен источник опорного напряжения,второй интегратор, первый вход которого соединен с выходом повторителянапряжения, нуль-орган, вход которогосоединен с выходом второго интегратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтос целью повышения быстродействия инадежности, к входу промежуточногоусилителя подключен выход логического элемента ИЛИ, первый вход которогосоединен с выходом первого интегратора, а второй - с источником тактовогонапряжения, выход промежуточного усилителя через первый диод соединен свходом повторителя напряжения, а выход нуль-органа через второй диод соецинен с вторым входом второго интегратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Великобритании Р 1448770кл. Н 03 К 7/08, 08.09.76.2. Шахов Э. К. Интегрирующий преобразователь напряжения в сигнал ШИМбеэ прецизионных ключей. -"Приборыи техника эксперимента", 1976, 9 6,с. 90-91 (прототип),Тираж осударс ам изоб Москва ль В. Дмитриев