Функциональный преобразователь временных интервалов

(54) (57) ФУНКРАЗОВАТЕЛЬЛОВ, содержащобразователь,конденсатор, клопорного напрявые входы кот шиной, причем преобразователя с входом инвертянного тока, с ГОСУДАРСТВЕКНЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ НИЕ ИЗО У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Жилинскас Р. Измерители отношения и их применение в радиоизмерительной технике. М., Советское радио, 1975, с. 62,2. Авторское свидетельство СССР802912, кл. б 04 Г 10/00, 1981. ЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВА- ий времяам пл итудный и ререзистор, запоминающий юч, ком паратор, источник жения и два триггера, перорых соединены с входной выход времяамплитудного через резистор соединен ирующего усилителя посто- первой обкладкой запоминающего конденсатора и с первым контактом ключа, выход инвертирующего усилителя постоянного тока - с второй обкладкой запоминающего конденсатора, с вторым контактом ключа и с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, выход компаратора соединен с вторым входом второго триггера, выход которого подключен к выходной шине устройства и к управляющему входу ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен одновибратор, причем вход одновибратора соединен с выходной шиной устройства, а выход - с вторым входом первого триггера и с первым входом времяамплитудного преобразователя, выход первого триггера соединен с вторым входом времяамплитудного преобразователя, а источник опорного напряжения - с третьим входом времяамплитудного преобразователя.Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования, так как во время преобразования поочередно подключаются два времяамплитудных преобразователя, одинаковые коэффициенты которых трудно обеспечить, а также наличие мертвого времени, необходимого для перевода преобразователей из режима запоминания в режим преобразования.Цель изобретения - повышение точности преобразования временных интерва 50 55 1:1 зобрстение относится к измерительной схнике, в частности к импульсным устройствам изме 1;ительной техники, предназначено для функционального преобразования мгновенных значений интервалов между5 импульсами в импульсы длительностями обратно пропорциональными этим значениям и может быть использованов аппаратуре для автоматической обработки результатов измерений электрических и физических величин. 10Известно устройство, работа которого основана на использовании нелинейных характеристик полупроводниковых элементов и осуществляющее преобразование входных величин в величины обратно пропорциональные им 1.15Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования.Наиболее близким к предлагаемому является функциональный преобразователь временных интервалов, содержащий два 20 триггера, два времяамплитудных преобразователя, два ключа, резистор, запоминающий конденсатор, инвертирующий усилитель постоянного тока, компаратор и источник постоянного напряжения, причем первый выход первого триггера соединен с25 входом первого времяамплитудного преобразователя, второй выход первого триггера соединен с входом второго времяамплитудного преобразователя и с управляющим входом первого ключа, к контактам которого подключены выходы времяамплитудных преобразователей. Средний контакт первого ключа через резистор соединен с входом инвертирующего усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включен запоминающий кон- З 5 денсатор и первый контакт второго ключа, второй контакт которого соединен с выходом инвертирующего усилителя постоянного тока и с первым входом компаратора. Второй вход компаратора подключен к источнику опорного напряжения, выход компаратора соединен с вторым входом второго триггера, первый вход которого соединен с первым входом первого триггера и является входом устройства. Выход второго триггера соединен с управляющим входом 45 второго ключа и является выходом устройства 2. лов в импульсы длительностями обратно пропорциональными длительностям входных импульсов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее времяамплитудный преобразователь, резистор, запоминающий конденсатор, ключ, компаратор, источник опорного напряжения и два триггера, первые входы которых соединены с входной шиной, выход времяамплитудного преобразователя через резистор соединен с входом инвертирующего усилителя постоянного тока, с первой обкладкой запоминающего конденсатора и с первым контактом ключа, выход инвертируюгцего усилителя постоянного тока с второй обкладкой запоминающего конденсатора, с вторым контактом ключа и с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, выход компаратора соединен с вторым входом второго триггера, выход которого подключен к выходной шине устройства и к управляющему входу ключа, введен одновибратор, причем вход одновибратора соединен с выходной шиной устройства, а выход - с вторым входом первого триггера и с первым входом времяамплитудного преобразователя, выход первого триггера соединен с вторым входом времяамплитудного преобразователя, а источник опорного напряжения с третьим входом времяамплитудного преобразователя.Введение одновибратора со схемой подключения элементов позволяет повысить точность преобразования, так как при этом исключаются поочередно работающие время- амплитудные преобразователи, которые вносят дополнительную погрешность из-за неидентичности коэффициентов преобразования и необходимости дополнительного времени, необходимого для перевода преобразователей из режима запоминания в режим преобразования.На фиг.представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.Преобразователь состоит из источника 1 опорного напряжения, времяамплитудного преобразователя 2, триггеров 3 и 4, резистора 5, одновибратора 6, запоминающего конденсатора 7, инвертирующего усилителя 8 постоянного тока, ключа 9 и компаратора 10, входной 11 и выходной 12 шин устройства. Времяамплитудный преобразователь 2 содержит преобразователь 13 напряжения тока, конденсатор 14, ключ 15, запоминающий конденсатор 16, инвертирующий усилитель 17 постоянного тока и управляемый ключ 18. Опорное напряжение подается на третий вход 19, сигнал перезаписи на второй вход 20, сигнал обнуления на первый11 вход 21, Времяамплитудный преобразователь имеет выход 22.Источник 1 опорного напряжения соединен с третьим входом 19 времяамплитудного преобразователя 2 и с первым входом компаратора 10, входная шина 11 устройства соединена с первым входом триггера 3 и с первым входом триггера 4, Выход триггера 3 соединен с вторым входом 20, второй вход триггера 4 соединен с выходом компаратора 10, выход триггера 4 соединен с выходной шиной 12 устройства, с управляющим входом ключа 9 и с входом одновибратора 6, выход которого соединен с первым входом 21 времяамплитудного преобразователя 2 и с вторым входом триггера 3. Выход 22 времяамплитудного преобразователя 2 соединен с первым контактом резистора 5, второй контакт которого соединен с входом инвертирующего усилителя 8 постоянного тока, с первым контактом ключа 9 и с первой обкладкой конденсатора 7, вторая обкладка которого соединена с выходом инвертирующего усилителя 8 постоянного тока, с вторым контактом ключа 9 и с вторым входом компаратора 10.На фиг, 2 приведены временные диаграммы в соответствующих точках функциональной схемы; а - на входе устройства, б - на конденсаторе 14, в - в точке (выходе) 22, Г - на выходе инвертирующего усилителя 8, д - на выходе устройства, е - в точке (входе) 21.Устройство работает следующим образом.При поступлении на шину 11 устройств последовательности импульсов на выходе времяамплитудного преобразователя 2 образуется последовательность импульсов, амплитуды которых равны:б КгЕо ОгС Сгде Ео - напряжение источника 1 опорногонапряжения;- длительность 1 периода входныхимпульсов (фиг. 2);Кг - коэффициент преобразования преобразователя 13 напряжение ток;С г - емкость запоминающего конденсатора 16;0 1- величина заряда на конденсаторе 16. 09710Следует отметить также, что преобразователь 2 не имеет мертвого времени, так как при переходе его в режим памяти, что происходит по переднему фронту входного импульса, при этом срабатывает триггер 3 и разматывается ключ 15, конденсатор 14 начинает заряжаться и получает заряд равный%гг=гг 11 Еогде-время работы преобразователя иирежиме па м яти.При переходе преобразователя 2 в режимпреобразования замыкается ключ 15, заряд д переписывается на запоминающийъггконденсатор 16 и последний начинает заряжаться током равным к Ена протяжении времениГ;-Гп, т.е. до поступления на вход устройства следующего входного импульса.Таким образом, суммарный заряд Я на конденсаторе 16 в момент поступления на вход устройства г + 1 импульса равенФ=КгЕоА+ГЛп) =Як,Ео.По переднему фронту входного импульсатакже срабатывает триггер 4 и размыкается ключ 9, на выходе усилителя 8 начинает возрастать напряжение, компаратор 10 срабатывает через время, равное выходному импульсу, которое можно записать30 . ф ЙСг,1-о ЙСг ЕаСг Я Сю С 11где С - величина емкости конденсатора 7;И - величина сопротивления резистора 5;К - коэффициент преобразования.После срабатывания компаратора 10срабатывает триггер 4, с помощью ключа 9 обнуляет конденсатор 7 и запускает одно- вибратор 6, который ключем 18 обнуляет конденсатор 16 и задним фронтом возвра щает триггер 3 в исходное состояние.Следовательно, на выходе устройстваобразуется последовательность импульсов длительности, обратно пропорциональными периодам следования входных импульсов.45 Устройство не требует равенства коэффициентов преобразования отдельных узлов и не имеет мертвого времени, что позволяет повысить точность преобразования.ешко Редактор Е. Па Заказ 5646/32 Составитель В пп Техред И. Верес Тираж 408 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рауш илиал ППП Патент, г. УжгорКорректо Подписи омитета СССРоткрытий кая наб д. 4 д, ул. Проектна