Преобразователь напряжения в код

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам нзебретений н отнрытнй(54 ОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В тся к вь ет быть аналого оедине нныесоединеныкоторые сключателеок 21стройствайствие ак междвихдиндан оей эа ние овыш реобраэовкоторомпреобраз Изобретение относи тчисли=тельной технике и мож исполь-зовано для построения -кодовых преобразователей.Известен .преобразователь напряжения в код, содержащий устройство сравнения, преобразователь кода в напряжение, источник преобразуемого напряжения, источник опорного напряжения,блок управления, генератор импульгосов, счетчик, который имеет системуавтоподстройки, предназначенную дляувеличения точности преобразованиянапряжения в код 11,Недостатком устройства являетсяиспользование в нем цепи обратной связи, которая преобразует код в напряжение, что уменьшает быстродействиеи приводит к появлению переходногопроцесса.26Известен также п ательнапряжения в код, в блок управления соединен с ователемнапряжения во временной интервал и с егистратором кода, с у собой, триггеры одами элементов И,ены с выходами пер ия циФровых установ Недостатком этого у яется низкое быстроде Цель изобретения -деиствия.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь нанряжения в код, содержащий преобразователь напряжения во временной интервал, введены блоки преобразования временного интервала в код, содержащие свето- излучатели, Фотоэлементы, управляющие фотоэлементы, формирователи импульсов, диоды, квантроны, развязывающие диоды, блок задержки и Формирователь импульса сброса, причем выход преобразователя напряжения во временной интервал через блок задержщи соединен со входом светоизлучателя, ,первого блошка преобразования временного70 40 45 3 8517 интервала в код, а через формирователь импульсов и развяэывающие диоды соединен со входами сброса всех квантронов, первый оптический выход свето- излучателя каждого блока преобразования временного интервала в код оптически соединен с оптическим входом первого квантрона, а второй оптический выход светоиэлучателя соединен с оптическим входом управляюще го Фотоэлемента, оптический выход каждого предыдущего квантрона оптически .соединен с оптическим выходом каждого последующего квантрона, а оптический выход последнего квантрона оптически 15 соединен с оптическим входом фотоэлемента, выход которого соединен с входом Формирователя импульсов, а выход формирователя импульсов через первый диод соединен со входами сбро- , 20 са квантронов, а через второй диод соединен со входом светоизлучателя последующего блока преобразования временного интервала в код и модулирующий выход управляющего Фотоэле мента каждого блока преобразования .временного интервала в код соединен со всеми модулирующими входами квантронов и Фотоэлемента данного блока преобразования временного интервала 30 в код.При этом квантроны выполнены на светодиоде, фотодиоде и транзисторе, причем база транзистора соединена с катодами диода и Фотодиода, кол лектор - с анодом светодиода, эмиттер - с общей шиной, а оптический выход светодиода оптически соединен со входом фотодиода.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема квантрона; на Фиг 2 - структурная электрическая схема преобразователя напряжения в код. Квантрон содержит фотодиод 1,диод 2, транзистор 3 и светодиод 4.Преобразователь напряжения в кодсодержит бпок 5 преобразования напряжения во временной интервал, блок506 задержки, светоизлучатель 7, управляющий фотоэлемент 8, формирователь 9 импульса сброса, квантроны10, развязываюший диод 11, диоды12 и 13, формирователь 14 импульса,блоки 15 преобразования временногоинтервала в код и фотоэлемент 16.Устройство работает следующим образом,На вход блока 5 подается преоб,разуемое напряжение, а на его выходе формируется импульс, длительностькоторого пропорциональна величиневходного напряжения. Этот импульсчерез блок 6 подается на вход светоизлучателя 7 первого разрядного блока 15 и через формирователь 9 и развязывающие диоды 1 - на сбрасывающие входы квантронов. Светоизлучатель излучает световой поток, время действия которого пропорционально длительности импульса, по своим оптическим выходам.Частью светового потока светоизлучатель 7 облучает управляющийфотоэлемент 8. Одновременно другая его часть образует световой потоквозбуждения фВ, который черезвторой выход светоизлучателя поступает на вход первого квантрона дляего засвечивания. Квантрон являетсяэлементом для Фиксации временногоинтервала со строго определенным шагом Г . Время С зависит от природы элементов квантрона, а такжеот их геометрических размеров,Длязаписи И единиц любого разряда впреобразователе напряжения в коднеобходимо последовательно подсоединять друг к другу И квантронов, Точность преобразователя зависит отразброса времени срабатывания(переброса)каждого квантрона. Кроме этого,квантрону должны быть свойственныи другие Функции, такие как перебросв возбужденное состояние от световогопотока возбуждения 4 , который подается на квантрон через его оптический вход, и возможность установить первоначальное состояние отимпульса сброса, подаваемого на сбрасывающий вход,При отсутствии светового потокана оптическом входе управляющий Фотоэлемент 8 на модулирующем выходеимеет напряжение Фиксации Оф, а приего наличий - напряжение эасвечивания О.Квантрон 1 О возбуждается световымпотоком через оптический вход толькотогда, когда подается напряжениезасвечивания О через модулирующий,При уменьшении этого напряжения донекоторой величины Оф напряжениефиксации ) квантрон остается в состоя-.нии. возбуждения. Однако, если он находится в невозбужденном состоянии,5 8510 6то при одновременной подаче на него в светящемся состоянии. ьветовой посветового потока возбуждения фв че- ток светодиода 4 квантрона 10 делитсярез оптический вход и напряжения фикса" на три части (фиг.1).Расчленение егоции 0 через модулирующий вход квант- возможно при непосредственной фиэичес-.рон в возбужденное состояние некой реализации светодиода или жепереходит. Таким образом квантрон уп- с помощью волоконной оптики, На мо"равляется напряжением модуляции и в дулирующие входы квантронов всех раэвозбужденном состоянии излучает свето- рядов и на модулирующий вход фотовой поток того же спектра и интенсив- элемента 16 подается постоянное наности что и световой поток воэбуж в кряжение засвечивания ( фиг. 2). Этодения фр в двух направлениях через позволяет записывать единицу с учетомоптические выходы. того, что время срабатывания управПри одновременной подаче на кваь т- ляющего фотоэлемента 8 должно бытьрон 10 светового потока возбуждения равно 1." После срабатывания первогофВ через оптический вход и на- .И квантрона и управляющего фотоэлеменпряжения засвечивания 0 через мо- та создаются условия для засвечиваниядулирующий вход фотодиодквантро- второго квантрона так как при нали)на пропускает достаточный по величи- чии фВ на оптическом входе и 0 на3не ток через свой выход на базу тран- модулирующем квантрон за время С долэистора 3, который открывается, В 20 жен засвечиваться. Если для преобрарезультате светодиод 4 излучает све- эовання напряжения в код используеттовой поток в трех направлениях(ког- ся двоичная система исчисления, тода же транзистор закрыт, светодиод количество квантронов в каждом разне излучает). Засвечивание светового рядном блоке 15 равно единице а колипотока в трех направлениях проходит в 2 чество этих блоков зависит от коли.течение строго фиксированного време- чества двоичных разрядов. Если жени С . Когда светодиод 4 излучает для преобразования напряжения испольсветовой поток в этих направлениях зуется десятичная система, то количерез оптические выходы, квантрон 10 чество квантронов в разрядном блокенаходится в состоянии возбуждения. ЗО 15 равно девяти, а количествоэтихПо истечении времени ; внешний блоков - количеству десятичных раэсветовой поток возбуждения через оп" рядов,тический вход квантрона может прекратиться, а напряжение засвечиваиия После того, как все квантроны 10может принимать значение О,одна- ЗЭ переходят в состояние эасвечиваню,ко квантрон продолжает оставаться в фотоэлемент 16 пропускает достаточ,состоянии возбуждения эа счет све" ныйпо величине сигнал через свойтового потока от светодиода и на фотодиод г.диода и на фото выход на вход формирователя 14, приэтом длительность сформированногоВ состоянии возбуждения квант онужд ния квантрон 4 в импульса совместно со временем сра1 О может находиться очень олго вид ться очень долгот вы- батывания фотоэлемента 16 должнаравняться Г . Это позволяет припульсом сброса, подаваемым че езсб асываюР , д аемым через достаточно малом времени срабатываниярасывающий вход квантрона. При фотоэлемента производить без погрешэтом транзистор 3 закрывается и свето-з ности дальнейший процесс преобраэовадиод 4 гаснет, йия временного интервала в код, такКвантрон переходит в состояние , как весь цикл обн,ления разрядавозбуждения только через воздействие вкладывается во время Ф после сраодновременно и внешнегосветовогр батывания всех квантронов. Сформипотока возбуждения ФВ через оптичес- ЗО рованный импульс на выходе формировакий вход и напряжения эасвечивания 0 теля 14, поступая на сбрасывающиеподаваемого через модулирующий. Если входы квантронов, обнуляет разрядныйнапряжение модуляции 0 равно напри- блок 15 первого разряда. В то жежению фиксации О то при воздейст- время этот же импульс через диод 13вии внешнего потока возбуждения свето- поступает на светоизлучатель разряднодиод 4 не засвечивается, поскольку для го блока второго разряда,его засвечивания нужен больший управ- . Процесс протекает аналогично дляляющий ток, чем для поддержания его любого из К разрядов.7 8517Предлагаемое устройство позволяет увеличить быстродействие преобразования напряжения в код за счет применения квантронов, связь между которыми осуществляется оптическими методами, а также сократить затраты на оборудование за счет замены счет. - чиков и регистров квантронами, при этом осуществляется непосредственная индикация результата аналого"цифро вого преобразования. формула изобретения151,Преобразовательнапряжения в код, содержащий преобразователь напряжения во временной интервал, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены бло О ки преобразования временного интервала в код, содержащие светоизлучатели, Фотоэлементы, управляющие фотоэлементы, формирователи импульсов, диоды,квантроны,развязывающие диоды, блок задержки и формирователь импуль- . са сброса, причем выход преобразователя напряжения во временной интервал через блок задержки соединен со входом светоизлучателя первого блока преобразования временного интервала в код, а через формирователь импульсов и развязывающие диоды соединен со входами сброса всех квантронов, первый опти-, ческий выход светоизлучателя каждого блока преобразования временного интервала в код оптически соединен с оптическим входом первого квантрона, а 70второй оптический выход светоизлучателя соединен, с оптическим входом управляющего фотоэлемента, оптический выход каждого предыдущего. квантрона оптически соединен с оптическим выходом каждого последующего квантрона, а оптический выход последнего квант- рона оптически соединен с оптическим входом фотоэлемента, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, а выход формирователя импульсов через первый диод соединен со входами сброса квантронов, а через второй диод соединен со входом светоизлучателя последующего блока преобразования временного интервала в код и модулирующий выход управляющего фотоэлемента каждого блока преобразования временного интервала в код соединен со всеми модулирующими входами квантронов и фотоэлемента данного блока преобразования временного интервала в код.2.Преобразователь по и,1 , о т л ич а ю щ и й с я тем, что квантроны выполнены на светодиоде, фотодиоде и транзисторе, причем база транзистора соединена с катодами диода и фотодиода, коллектор - с анодам светодиода, эмиттер - с общей шиной, а оптический выход светодиода оптически соединен со входом фотодиода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Яф 350160, кл. Н 03 К 13/17, 1970,2. Авторское свидетельство СССР В 575771, кл, Н 03 К 13/20, 1975 1 прототип),851770 Составитель А тов актор Т. Мермелштайн ТехредА. Ач Корректор одписн ак а изооскв илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 6389/87ВНИИПИ Гпо дел113035,Тираж 988 Пвенного комитета СССРетений и открытийЖ"35, Раушская наб., д