Устройство для преобразования напряжения в цифровой код

72) Авторы изобретен Ан, ф, Архипенко и А, Ф,енк явите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАН НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД Изобретение атносится к измерительнай технике и мажет быть использовано при разработке цифровых вольтметров повышенной точности.Па основному авт. св. М 873407 известно устройство для преобразования напряжения в цифровой кап, содержащее два генератора линейно-изменяющегося напряжения, два нуль-органа, цва триггера, генератор опорной частоты, ключ и счетк устройства является чивает высокой точнапряжения в цифчия нелинейности вающих напряжений - повышение точнасряжения.достигается тем, преобразования накоц, содержащее пер- Ф вхоц.которого свого сигнала, второй дом первого генераНедостатком этого то, что оно необеспе ности преобразования ровой код из-за нали Генераторов разверты Цель изабретения ти преабразования нап Поставленная цель что в устройство для пряжения в пифровой вый нуль-орган, перв ецинен с шиной входи вход соединен с выхотара линейно-изменяющегося напряжения, с первым входом второго нуль-органа, а выхац подключен к первому входу первого триггера, второй вхоц Которого пацключен к первому вхоцу второго триггера и к выходу второго нуль-органа, а инверсный выход через второй генератор линейно-изменякацегося напряжения соединен с вторым входом второго нуль-органа, при этом второй вход второго триггера соединен с шиной управления, а выхоц ега - с входом первого генератора линейнс.изменяюшенося напряжения, кроме того выхоц генератора образцовой частоты соединен с первым входом ключа, выхоц которого соединен с входам счетчика, введены третий и четвертый триггеры и генератор импульсав, выход которого саецинен со счетными входами первого и второго триггеров, а вход соепинен с инверсным выходом третьего триггера, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, а второй вход соединен с выходом второго нуль-органа и первым3 95388входом четвертого триггера, ьторой вход которого соединен с шиной управления, а выход его ссединен с вторым ьходом ключо.На фиг, 1 и 2 показаны функциональная схема устройства и ьременная диаграмма его работы.Устройство для преобразования напря жения в цифровой код (фиг. 1) содержит первый, второй, третий и четвертый тригз геры 1-4, генератор образцовой иастоть 5, перьый и ьторой генераторы 6 и 7 линейно-изменяющихся напряжений, генера- тор 8 импульсов, ключ 9, первый и втб рой нуль-органы 10 и 11, счетчики 12 импульсов, шину 13 входного сигнала и шину 14 управления. Причем сигнал на-, чала преобразования подается на входы установки в единичное состояние триггероь 2 и 4, выходы которых соотьетстьен но подключены к входам генератора линейно-изменяющегося напряжения 6 и ключа 9. Выход генератора обрезцоьой частоты 5 подключен к ьторому вхору ключа 9, выход которого соединен со счет чикам 12, Преобразуемое напряжение 0подается на. первый вход нуль-оргона 10, е второй вход обьеринен с первым входом нуль-органа 11 и подключен к выхору генератора линейно-изменяющегося напряжения 6. Выход нуль-оргона 10 соеринен с вторым входом триггера 2. Вход генераторе импульсов 8 подключен к ьыхору триггера 3, вход установки которого в единичное состояние соеринен с входом генератор а линейно-изменяющегося напря- З жения 7 и подключен к выхору триггера 1. Кроме того, выход генератора импульсов 8 соединен со счетными входамитриггеров 1 и 2, а выход генераторалинейно-изменяющегося напряжения 7- С 4 о входом нуль-органа 11, ьыход которого подключен к цепям установки всех триггеров в нулевое состояние.Временная диаграмма (фиг. 2), пояс няющея работу устройства, содержит вы хопной сигнал 15 триггера 3, управляющий импульс, характеризующий начало преобразования 16, выход 17 нуль-органа 10, преобрезуемое напряжение 18, ьыходные напряжения, 19 и 20 генераторов 6 50 и 7 линейно-изменяющихся напряжений, выходной сигнал 21 триггера 2, выходной сигнал 22 триггера 1, выходные сигналы 23 генератора 8 импульсов, ььасорной сигнал 24 нуль-органа 1 1,вьасорной сигнал 25 55 триггера 4, выходные сигналы 26 генераторе образцовой частоты 5, выходйые сигналы 27 не выходе ключа 9. 1 4Устройство работает следующим обре зомПеред началом преобразования ьсе триггеры.нахорятся ь состоянии уф, генераторы отключены.В момент времени 1 по прихору сигнала упавлени, разрешающего измерение, с помощью триггера 2 запускают генератор 6 линейно-изменяющегося напряжения, который формирует напряжение 19 (фиг. 2) Одновременно переключается триггер 4 и его выходным сигналом открывается ключ 9 и счетчик 12 порсчитывает количество импульсоь, прошедших через ключ от генератора образцовой частоты 5. Измеряемое напряжение 0:и линейно-изменяющееся напряжение 19 (фиг. 2) постоянно сравниваются с нуль- органом 10.В момент времени 1 равенства напряжений Ои 19 (фиг. 2) выходным сигналом нуль-органа 10 дополнительный триггер 1 переключается в состояние ф 1 который запускают вспомогательный генератор 7 линейно-изменяющегося напряжения и с помощью триггера 3 генератор 8 импульсов. Импульсы генератора 8 с помощью триггеров 1 и 2 упраьляют работой генераторов линейно-изменяюшегася напряжения: в момент прихода каждага очередного импульса генератора 8 изменяется наклон развертываемых напряженийй.При этом величины, линейно-,изменяющихся напряжений 19 и 20 (фиг. 2) постоянно сравниваются нуль-органом 11,В момент ьремени 1 равенства напряжений 19 и 20 (фиг. 2) ьыхорным сигналом нуш органа 11 все триггеры устанавливаются ь исходное состояние и прекращается работа генераторов 6 и 7 линейно-изменяющихся напряжений генератора 8 импульсоь, ключ 9 закрывается и прекращается подсчет импульсов счетчиком 12, Число импульсов й , зафиксированное счетчикам 12, считывают как цифроьой результат преобразования. На этом цикл преобразованйя заканчивается.Повышение точности преобразования напряжения в цифровой код достигается за счет дополнительного масштабного пре образования временного интервала, пропорционального преобразуемоМу напряжению. При этом не требуется увеличения частоты следования счетных импульсоь и, следовательно, повышения быстродействия используемых элементов схемы.Кроме того, периодическое и синхрон5 953 ное изменение направления изменения наклонов линейно-изменяющихся напряжений обеспечивает возможность преобразования независимо от длительности рабочего хода и амплитуды развертьэающих напряже-ний, а также скоростей их изменения, что достигается соответствующим выбором частоты колебаний генератора импуасов. Это позволяет снизить требования к ука эанным параметрам генераторов линейно изменяющихся напряжений.Повышение точности достигается также за счет уменьшения влияния нелиней ности используемых линейно-изменяющихся напряжений, что обеспечивается выбо-ром режима работы генераторов на нача-, льном линейном участке.формула и зобрет енияУстройство для преобразования напряжения в шюфровой код по авт. св. 581 . 6М 873407, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с делью повышения точностипреобразования напряжения, введены третий и четвертый триггеры и генераторимпульсов, выход которого соецинен сосчетными входами первого и второго трип.геров, а вход соединен с инверсным выхо;.дом третьего триггера, первый вход ксторого соединен с инверсным выходомпервого триггера, а второй вход соединенс выходом второго нуль-органа и первымвходом четвертого триггера, второй входкоторого соединен с шиной управления, авыход соединен с вторым входомключа,Источники информапии,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 873407, кл. Я 01 В 19/25,09.08.79Составитель Л. Беляевадактор А. Козориз Техред Т,фанта Корректорй. Еутягаз 6271/74 Тираж 717, ПодписноеИНИИПИ Гасударственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Мссква, Ж-З 5, Раушская наб., ц, 4/5илиал ППП патент, г. Ужгород, ул: Проектная, 4