Функциональный преобразователь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ДВТОРСКОМ СВИДВтаЛЬСТВЮ Союз СоветскмкСоциапистнчесинкРеспублик Ц 911560) Дополнительное и авт. ся(51). 1 л, С 0607/2 присоединением заяви арстинный камнте СССР.Б. Ан Пензенский филиа технологическо Всесоюзного научно-исс едовательского института приборостроении,(71) Заявител(5 Й ФУН 1(ЦИОНАЛЬНЦЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ чщ Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике.Известны функциональные преобразо ватели, построенные на базе интеграторов 11;Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является функциональный преобразователь, содержащий первый и второй интеграторы, блок сброса, компаратор знака, первый блок сравнения, первый триг" гер, первый переключатель, переключа. емый источник образцовых напряжений, генератор .тактовых импульсов, второй переключатель, второй блок сравнения . и второй триггер 121Недостатками известного устройства являются низкая точность преобра- зования за счет наличия коммутирующих элементов в цепи преобразуемого напряжения и низкое входное сопротивление из-за шунтирующего влияния второго интегратора в течение информативного интервала времени. Мсуев, В.И. Фролов и Л Д. ГарйнЦель изобретения - повывение то ности преобразования и увеличение входного сопротивления функционального преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в Функциональный преобразователь, содержащий последовательно соединенные первый интегратор, первый сигнальный вход которого является входом функционального преобразователя, а второй подключен через первый переключатель к выходу источника обраэцо вых напряжений, первый блок сравнения. и первый триггер, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход является первым выходом Функционального преобразователя и подключен к управляющим входам первого и второго переключателей и первому управляющему входу блока сброса, второй управляющий вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, соединенным с первым входом второго триггера, аЭ 91выход подключен ко входу сброса второго интегратора, соединенного сигнальным входом с выходом источникаобразцовых напряжений, первый управляющий вход которого через компаратор знака подключен к выходу первогоинтегратора, а второй управляющийвход связан с выходом первого блокасравнения, соединенным со вторымвходом второго триггера, выход которого является вторым выходом Функцйонального преобразователя, причемвторой вход компаратора знака и первый вход второго блока сравнения со,единены с шиной нулевого потенциала,введены дифференциальный операционный усилитель и два масштабных резистора, прием первый масштабный ре"зистор включен между инвертирующимвходом и выходом дифференциальногооперационного усилителя, инвертирующий вход которого через второй масштабный резистор, а неинвертируощийнепосредственно соединены соответственно с выходами первого и второгоинтеграторов, а выход подключен ковторым входам первого и второго блоков сравнения и через второй переключатель соединен с общим выводоммасштабных резисторов.На Фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - временные диаграммы работы преобразователя,Функциональный преобразовательсодержит первый и второй интеграторы 1 и 2, блок 3 сброса, компара"тор 4 знака, первый блок 5 сравнения, первый триггер 6, первый переключатель 7, переключаемый источник 8 образцовых напряжений, генератор 9 тактовых импульсов, второй переключатель 10, второй блок 11 сравнения, второй триггер 12, дифференциальный усилитель 13 постоянного тока с входным резистором 14 и резистором 15 обратной связи масштабныерезисторы).На временной диаграмме работыфункционального преобразователяобозначены: 4 - Форма напряжения навходной шине устройства; 5 - формасмгнала на выходе генератора 9 такто.вых импульсов; В - Форма напряженийна входах первого блока 5 сравнения;Ъ - форма сигнала на выходе первогоблока 5 сравнения; Э - форма сигналана выходе второго блока 11 сравнения;е - Форма напряжения на выходе пеое 1560 4ключаемого источника 8 образцовыхнапряжений,Преобразователь работает следующим образом,Пусть на входную шину устройстваподано положительное преобразуемоенапряжение +Ох, В момент времени тл.импульс с выхода генератора 9 тактовых импульсов вызывает срабатывание1 о первого триггера 6. При этом первыйпереключатель 7 подключает положительное образцовое напряжение +Ис выхода переключаемого источника 8образцовых напряжений к одному из1% входов первого интегратора 1, От этого же импульса с выхода первого триг"гера 6 размыкается второй переключатель 10, а блок 3 сброса выключается. В результате выходное напряжение 20 на выходе первого интегратора 1 начинает линейно возрастать со скоростьюОь -Охи через резистор 14 подаетсяна инвертирующий вход дифференцирую щего усилителя 13, а напряжение навыходе второго интегратора 2 линейноубывает со скоростьюи поступаетОогна неинвертирующий вход дифференциального усилителя 13.зо В результате этого на выходе последнего напряжение начинает линейноубывать со скоростью " с - постоянная времени интеграторов 1 и ,.) .В момент временивыходные напряжения первого интегратора 1 и дифференциального усилителя 13 оказываютсяравными, что приводит к срабатываниюпервого блока 5 сравнения, Импульсс.последнего вызывает срабатывание 4 в первого и второго триггеров 6 и 12.При этом первый переключатель 7 отключает образцовое напряжение + Ооот второго входа первого интегратора 1. Второй переключатель 10 срабатывает и шунтирует резистор 15, в результате чего в дифференциальном усилителе 13 постоянного тока образуется стопроцентная отрицательная обратная связь. После этого выходное напряжение первого интегратора 1 начинает линейно убывать со скоростью ха выходное напряжение второго интегратора 2 - линейно возрастать са скоростью -ц и подается на неинвертируюГ55щий вход диФФеренциального усилителя 13, в результате чего выходное напряжение последнего будет линейнооовозрастать со скоростью - . В моментвремени Ь выходное напряжение диф560 6дом функционального преобразователя,а второй подключен через первый переклюцатель к выходу источника образцовых напряжений, первый блок срав",нения и первый триггер, другой входкоторого соединен с выходом генера-,тора тактовых импульсов, а выход является. первым выходом функциональногопреобразователя и подключен к управо ляющим входам первого и второго переключателей и первому управляющемувходу блока сброса, второй управляю"щий вход которого соединен с выходомвторого блока сравнения, соединенным 1 с первым входом второго триггера авыход подключен ко входу .сброса вто"рого интегратора, соединенного сиг"нальным входом с выходом истоцникаобразцовых напряжений, первый управ ляющий вход которого церез компаратор знака" подключен к выходу первогоинтегратора, а второй управляющийвход связан с выходом первого блокасравнения, соединенным со вторым входом второго триггера, выход которогс;является вторым выходом Функционального преобразователя, причем второйвход компаратора знака и первый входвторого блока сравнения соединены с 30 шиной нулевого потенциала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности преобразования,в него введены дифференциальный операционный усилитель и два масштабных з 5 резистора, прицем первый масштабныйрезистор включен между инвертирующим входом и выходом дифференциального операционного усилителя, инверти, рующий вход которого через второй 4 о масштабный резистор, а неинвертирующий непосредственно соединены соот"ветственно с выходами первого и вто"рого интеграторов, а выход подключенко вторым входам первого и второго 4 з блоков сравнения и через второй переключатель соединен с общим выводоммасштабных резисторов. 5 911ференциального усилителя 13 достигает нуля, что приводит к срабатываниювторого блока 11 сравнения. Импульсс последнего вызывает срабатываниевторого триггера 12 и блока 3 сброса,В результате выходное напряжение дифФеренциального усилителя 13 поддержи"вается равным нулю до прихода очередного тактового импульса, В момент времни С вновь срабатывает первый триг-гер 6 и цикл работы повторяется. Присмене знака преобразуемого напряже"ния в предлагаемом устройстве происходят процессы, аналогичные про"цессам в изестном устройстве, приводящие к изменению знака образцовогонапряжения.Информативный интервал времени Твыделяется с помощью первого тригге"ра 6 от момента прихода тактирующегоимпульса до момента равенства выход,ных напряжений интеграторов 1 и 2,Информативный интервал времени Т формируется с помощью второго триггера 12 от момента равенства выходныхнапряжений интеграторов 1 и 2 домомента равенства нулю выходного напряжения второго интегратора 2.Процесс преобразования описывается еле 1 ующи ми соотношениями:Ц- .ТТ)д ) Т = соп 51,тсюда определяют информативные ин"тервалы времени ТХи ТХ в следующемиде: Источи принятые во вни 1. Авторское У 716005, кл. 62. Авторскоей 80923 Ь, кл, 6тотип). ЮТ: ".ТоТ = -". Т.ЦХК ЦВ предлагаемом преобразователе,благодаря введению новых узлов и свя.зей, устраняется шунтирующее алия"ние второго интегратора 2 в течениеинформативного интервала времени ТХ,цто повышает входное сопротивлениеустройства. Кроме того, за счет ис-.ключения коммутирующего элемента 1 переключатель 10) из цепи преобразуемого напряжения точность преобразова"ния увеличивается,Формула -изобретенияфункциональный преобразователь,содержащий последовательно соединенные первый интегратор, первый сигнальный вход которого является вхоки информации,ание при экспертизесвидетельство СССР06 6 7/26, 197свидетельство СССР06 6 7/26, 1979 (проРеда кто Заказ 1ктор 0 Билак пи СС оектная Составитель, С. БеланКрупенина Техрео И.Гайду Кор /12 Тираж 732 ПодВНИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытии 11)0)5 Иосква Ж-Я Раушская наб. илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.