Преобразователь напряжения в длительность импульсов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Харьковский ордена Ленина полнтехническю институт им. В, И, Ленина (53) 681,325 (088.8)(56) 1. Андреев, А. Б, Квадратичный преоб. рэзователь напряжения в интервал времени интегрирующего типа, Межвузовский сборник научных трудов, вып. 12, "Цифровая измеря. тельная техника", 1982, с, 110-114.2. Мартяшин А, И Шахов Э. К. и Шляьдин В, М. Преобразователи электрических па. раметров для систем контроля и измерения. М., "Энергия", 1976, с. 62 (прототип).(4) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯВ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСОВ, содержащийисточник входного сигнала, задающий генера.тор ианряжения прямоугольной формы, резистор, компаратор, блок стабилизации амплитудынапряжения компаратора, суммирующий интег.ратор, выход которого через резистор соединенс первым входом компаратора, второй входкоторого соединен с обшей шиной, а выходсоединен с первой выходной шиной непосред.ственно н через блок стабилизации амплитудынапряжения компаратора - с первым входомсуммирующего интегратора, второй и третийвходы которого соединены соответственнос выходами источника входного сигнала изадающего генератора напряжения прямоуголь.ной формы, а четвертый вход соединен с об.щей шиной, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью распирения функциональных счевозможностей, в него введен логическии злемеит,НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ илн РАВНОЗНАЧНОСТЬ,первый и второй входы которого соединены соответственно с выходамн кющего генератора напряжениформы, а выход - с второйэлемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ или РАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый и второй входы кото рого соединены соответственно с выходами компаратора и задающего генератора напряжения прямоугольной формы, а выход - с второй выходной шиной.На фиг, 1 приведена структурная электри. ческая схема преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы работы. Преобразователь содержит суммирующий интегратор 1, в состав которого входятре. зисторы 2, 3 и 4, операционный усилитель 5, конденсатор 6, Выход суммирующего иитегра. тора 1 подключен к неинвертируюшему входу компаратора 7, выход которого служит первым выходом преобразователя, с линейной зависимостью между разностью длительностей выходных импульсов и входным сигналом, выход комнаратора 7 через блок 8 стабили. зацни амплитуды напряжения компаратора подключен к входному резистору 2 суммирующего интегратора 1 и непосредственнок первой выходной шине, к входному резис.тору 3 подключен источник 9 входного сиг.нала х(т), а к входному резистору 4 - выходзадающего генератора 10 напряжения прямоугольной формы (меандр), выходы генерато.ра 10 напряжения прямоугольной формы и комнаратора 7 подключены к входам логичес.кого элемента 11 НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ илиРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого служит вторым выходом преобразователя, резисторы 2, 3 и 4 подключены к первому входу операционного усилителя 5, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход через конденсатор б соединен с его первымвходом, выход суммирующего инвертора 1через резистор 12 соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединенс общей шиной.Преобразователь работает следующим образом,. Для правильной работы преобразователя ток, поступающий в суммирующий интегра.тор 1 от задающего генератора 10, долженбыть всегда больше суммы токов, поступающих от источника 9 и с выхода блока 8.Если принять, что сопротивления резисторов2, 3 и 4 равныто указанное условиезапишется в видеЦ О +у(1). При выполнении этого условия направление изменения напряжения на суммирующем интеграторе 1 всегда определяется знаком напряжения задающего генератора 10, Для упрощения анализа примем также, что входной сигнал х(т) является сигналом постоянного тока или, что эа время периода задающего 1150768Изобретение относится к измерительной тех.нике и может быть использовано в энергетикедля построения цифровых приборов, измеряющих среднее и эффективное значения напряжения (тока), и мощности сигналов переменногои постоянного. тока, а также для построенияразличного рода функциональных преобразователеи,Известен преобразователь напряжения вдлительность импульсов, держащий два ин 10тегратора, два компаратора, два триггера, гене.ратор опорной частоты, ключи 11),Недостатком преобразователя является егосложность,Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь напряжения в длительностьимпульсов, содержащий источник входногосигнала, задающий генератор, резистор, комнаратор, блок стабилизации амплитуды нап.ряжения компаратора, суммирующий интегратор, выход которого через резистор соединенс первым входом компаратора, второй входкоторого соединен с общей шиной, а выходсоединен с первой выхоцной шиной и черезблок стабилиэациш амплитуды напряжениякомпаратора с первым входом суммирующегоинтегратора, второй и третий входы которогосоединены соответственно с выходами нсточ.ника входного сигнала и задающего генера.тора, а четвертый вход соединен с общейшиной (21.Недостатком известного преобразователяявляется ограниченность функциональных возможностей, так как преобразователь позволяетпроизводить только линейное преобразованиевходного сигнала в длительность импульсов, 35Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей преобразователя за счетполучения выходного сигнала, длительностькоторого квадратично зависит от входного,Указанная цель достигается тем, что в40преобразователь напряжения в длительность.ность импульсов, содержащий источникивходного сигнала, задающий генератор напряжения прямоугольной формы, резистор,компаратор, блок стабилизации амплитуды45напряжения комларатора, суммирующий иитегратор, выход которого через резистор соединен с первым входом компаратора, второйвход которого соединен с общей шиной,а выход соединен с первой выходной шиной 0непосредственно и через блок стабилизацииамплитуды напряжения компаратора - с первым входом суммирующего интегратора, второй и третий входы которого срединены соответственно с выходами источника входногосигнала и задающего генератора напряженияпрямоугольной формы, а четвертый вход сое. динен с общей шиной, введен логический1150768разность длительностей импульсов на выходе логического элемента 11 содержит составляю.щую, пропорциональную квадрату входного сигнала.Таким образом, технико. зкономическим 5 преимуществом изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя, постоянство цикла преобразователя,что значительно облегчает дальнейшее преоб.разование разности длительностей в цифровойкод, а также отсутствие пропусков информации о входном сигнале эа весь цикл преобра.зов ания,В качестве базового объекта может быльвыбран цифровои мультиметр типа Ф 4852.аказ 2175145 ТВНИИПИ Государственнопо делам изобретении113035, Москва, Ж,у+файУ)