Преобразователь напряжения во временной интервал

884132 Союз СоветснмкСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ(51)М. Кл. Н 03 К 13/20 Ьеударетююий квинтет СССР во делам изебретенив и открытий(72) Авторы изобретения В, С, Гутников и В. Н. Ашанин нинградский ордена Ленина политехничесим. М. И. Калинина(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ тройств разова электроизмебыть применеизмерительИзобретение относится рительной технике и може но при построении цврровь ных устройств. наПо основному авт, св, % 801245 известен преобразователь напряжения во временной интервал, содержащий первый интегратор, первый вход которого соединен с источником преобразуемого напряжения, логический элемент ИЛИ, первыйто вход которого подключен к выходу первого интегратора, а второй - к источнику тактовых импульсов, промежуточный усилитель, повторитель напряжения, выпол 15 ненный на операционном усилителех неинвертирующему входу которого подключен источник опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом первого интегратора я первым входом второго интегратора, выход которого через нуль-орган и диод соединен свторым входом второго интегратора 13 Недостатком известного ус аявляется невозможность преоб ния;напряжения двух полярностей.11 ель изобретения - преобразованиепряженнй разных полярностей,Цель достигается тем, что в преобразователь,содержащий первый интегратор, первый вход которого соединен систочником преобразуемого напряжения,,логический элемент ИЛИ, первый входкоторого подключен к выходу первогоинтегратора, второй - к источнику Вахтовых импульсов,.а выход через промежуточный усилитель соединен с входомповторителя напряжения, выполненного наоперационном усилителе, к неинвертирующему входу которого подключен источникопорного напряжения, а выход соединен свторым входом первого интегратора и первым входом второго интегратора, выходкоторого через нуль-орган и диод соединен с вторым входом второго интегратора, введен нормирующий преобразователь с коэффициентом передачи - 1/3, вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход к дополнительному входу второго интегратора.На фиг. 1 изображена функциональнаяэлектрическая схема преобразователя, нафиг, 2 -.временные диаграммы напряжений в различных точках схемы,Устройство содержит первый.интегратор 1, выполненный на резисторе 2, конденсаторе 3 и операционном усилителе 4,выход последнего подключен к первомувходу логического элемента ИЛИ 5, выполненного на резисторах 6 и 7 и диодах 8 и 9, Выход логического элементаИЛИ 5 соединен с входом промежуточного усилителя 10, выполненного на транзисторе 11 и резисторе 12. Выход промежуточного усилителя 10 через диод 13соединен с входом повторителя 14 напряжения, выполненного нафрезисторе 1 5 иоперационном усилителе 1 6, к неинвертирующему входу которого подключен источник опорного напряжения (ИОН)17, Квыходу повторителя 14 напряжения подключен первый вход второго интегратора 2518, выполненный на резисторах 19 и 20,конденсаторе 21 и операционном усилителе 22, к неинвертирующему входу которого подключен выход нормируюшегопреобразователя 23 с коэффициентом передачи, равным - 1/3, выполненного наоперационном усилителе 24. Вход преобразователя 23 подключен к источнику 17опорного напряжения. К выходу интегратора 18 подключен вход нуль-органа 25,выполненного на операционном усилителе26, выход которого через диод 27 подключен к второму входу интегратора 18.На временных диаграммах фиг. 2 представлены управляющие тактовые импульсы 28, преобразуемое напряжение 29,опорное напряжение 30, напряжение на. выходе первого интегратора 31:, напряжение на выходе повторителя 32, напряжения на входе 33 и выходе 34 нудь-орга 45на. Управление работой преобразователя осуществляется с помощью тактовых импульсов, имеющих в первый такт работы преобразователя уровень "логическая 1 ", а во второй - "0". В первый, такт под действием попожительного тактового напряжения транзистор 11 открывается, в результате чего запирается диод 13. Во второй такт на вход промежуточного усилителя 10 поступает сигнал с выхода ин-, тегратора 1, под влиянием которого закрывается транзистор 1 1., отпирая диод 13. 324В моменг 4,1 интегратор 1 находится в исходном состоянии, диод 13 заперт и напряжение на выходе повторителя 14 равно опорному. напряжению Оо фиг, 2. Поэтому в интервале времени (.Ь - . ) на выходе интегратора 1 есть результат интегрирования разности значений опорного и преобразуемого напряжений. В моментна выходе интегратора где С - постоянная времени интегратора 1.В момент , открывается диод 13,врезультате чего сигнал с выхода интегратора 1 поступает через промежуточный усилитель 19 на инвертирующий входусилителя 16, который при этом представляет собой усилитель напряжения, и наФпряжение на его выходе скачком изменяется от значения о до напряжения насьпцения с. На вход интегратора.1 винтервале времени. ( - - ) поступаютнапряжения Д Х и Цв моментдостижения выходным йапряжением интегратора 1 величины 0 / 10, где 1 о -коэффициент усиления промежуточногоусилителя, усилитель 1 6 выходит иэ насьпцения, в результате чего замыкаетсяконтур глубокой отрицательной обратнойсвязи (ООС), охватывающий усилители2 и 16, промежуточный усилитель 10и логический элемент ИЛИ 5,Ддя преобразуемого напряжения замкнутый контур представляет собой апериодическое звено первого порядка с постоянной времени 01К 1 о К 44где К 4 - коэффициент усиления усилителя 14 . Так как К 40 . К 47 1, значениепостоянной времени мало, и напряжениена выходе усилителя 16 после весьмакороткого переходного процесса становится равным О (1 ) и поддерживаетсяна данном уровне до момента Ь 4, когдазапирается диод 13.Площадь импульса за интервал (.6-1 у)определяется ведичиной( ,) О, 1)( ф )Напряжение, поступающее на входинтегратора 18 :в интервапе времени(1- 6 д.)- ОИс, и в интервале (1, -1) - О(, Кроме того, на третий входвторого интегратора поступает напряжениеОр /3 с нормирующего преобразоватепя.Интегратор 18 до момента времениЮ. находится в исходном состоянии, 884132