Преобразователь напряжения во временной интервал

Оп ИСЯНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсимкСоциапмстмческмаРеспубпми(5)М, Кл. с присоелинением заявки РВН 03 К 13/20 вауАарстюаыа кеввтет СССР ае делая вэабретевкй и втерытвй(72) Авторы изобретения В,тников и В, Н. Аш Ленинградский ордена Ленина политехнический-; институт им. М. И. Калинина"-. =.:=(71) Заявит ч) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯ)(1 ЕНИЯ ВО ВРЕИИНОЙ ИНТЕРВАЛк электроожет бытьи оаых атора Г 2. реобраэова- диапазоения велиачения опор- пониженная Изобретение относитсяизмерительной технике и мприменено при построении ц фр измерительных устройств,Известен преобразователь напряжения во временной интервал, содер" жащий интегратор, нуль-орган и устройство возврата интегратора к начальному состоянию 1.Недостатками известного устройства являются пониженные надежность и быстродействие преобразования.Последний недостаток исключается в преобразователе напряжения во временной интервал, содержащем первый операционный усилитель, к выходу которого подключен первый выход ре" зистора, повторитель напряжения, выполненный на втором операционном уси лителе, к неинвертирующему входу которого подключен источник опорного напрямения, а к инвертирующему входу - катод первого диода, логичес,кий элемент, вход которого соединен с источником тактового напряжения, интегратор , первый вход которого соединен с выходом повторителя напрямения, нуль-орган, выход которого через второй диод соединен с вторым входом второго интегрНедостатками данного ителя являются органичениена преобразуемого напряжчиной, равной половине знного напряжения, а такженадежность.Цель изобретения - повышение надежности и расаирение диапазона,Поставленная цель, достигается тем, что в преобразователь напряжения во, временной интервал, содержащий первый операционный усилитель, к выходу которого подключен первый вывод" резистора,повторитель напряжения, выполненный на втором операционном усилителе, к неинвертирующему входу которого подключен источник опорно- ного напряжения, а к янвертирующемуУ,Т/2- ЯТх=(3 93066входу - катод первого диода, логический элемент, вход которого соединен с источником тактового напряжения, интегратор, первый вход которого соединен с выходом повторителя напряжения, нуль-орган, выходкоторого через второй диод соединенс вторым входом интегратора, инвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с источни- Оком преобразуемого напряжения, неинвертирующий вход - с выходом повторителя напряжения, а второй выход резистора соединен с анодом первого диода и выходом логического элемента.На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 -временные диаг"раммы напряжений в различных точкахсхемы.20Устройство содержит первый операционный усилитель 1, выход которогочерез резистор 2 соединен с выходомлогического элемента 3, выход логического элемента 3 соединен черездиод 4 с входом повторителя 5 напряжения, выполненный на операционномусилителе 6 и резисторе 7. К неинвертирующему входу операционного усилителя 6 присоединен источник опорного напряжения 8, а к выходу подключен первый вход интегратора 9,выполненного на резисторе 10, операционном усилителе 11, конденсаторе12 и резисторе 13. К выходу интег 35ратора 9 подключен выход нуль-органа11, выполненного на операционномусилителе 15, выход которого черездиод 16 подключен к второму входуинтегратора 9,40Для управления работой логического элемента с источника тактового напряжения поступают управляющие импульсы, причем длительностьпаузы (уровень логического 0) и длительность импульса (уровень логичес 45кой "1") равны. 8 первый такт работы под действием управляющего импульса потенциал на выходе логическогоэлемента равен нулю (точнее Ч открытого транзистора). Это приводит кзапиранию диода 4, При этом выходное напряжение повторителя 5 напряжения равно опорному напряжению У 0,Во втором такте при отсутствии уп-равляющего импульса выходной транзистор логического элемента 3 запирается и под действиемнапряжения свыхода первого операционного уси 1 4лителя отпирается диод 4, что приводит к замыканию контура глубокой отрицательной обратной связи (ООС), охватывающей элементы 1 и 2 и представляющий собой в идеальном случае безынерционное звено. 8 результате напряжение на выходе повторителя 5 напряжения становится равным Чх и поддерживается на данном уровне до момента прихода следующего управляющего импульса на вход логического элемента.Интегратор 9 на интервале времени, предшествующему моменту 1(фиг.2). находится в исходном состоянии, при котором на его выходе поддерживается равное нулю напряжение лод действием глубокой ООС, охватывающей через диод 16 усилители 11 и 15,8 момент й на вход интегратора 9 поступает напряжение М, в результате чего срабатывает нуль-орган. скачком изменяющий свое состояние. Диод 16 запирается, размыкая цепь ООС. Выходное напряжение интегратора 9 а момент 1 неравноМ Мхч (.1 : (т - й ) =Т/2,И Я9 где Т 9 - постоянная времени интегратора 9.В моментначинается интегрирование Ч и в момент достижения нулевого уровня напряжения на выходе интегратора срабатывает нуль-орган 14,что приводит к замыканию цепи ООС через диод 16, т,е. можно записать Из этого следует, что точность предлагаемого устройства определяется лишь собственными шумами активных элементов схемы и стабильностью Чо и Т. По сравнению с известным достигается повышение надежности за счет уменьшения числа элементов, и кроме того, диапазон изменения преобразуемого напряжения увеличивается в два раза. В предлагаемом устройстве Чх может меняться от 0 до У (в известном - от 0 до Уо/2),формула изобретения Преобразователь напряжения во временной интервал, содержащий пер93066 вый операционный усилитель, к выходу которого подключен первый выводрезистора, повторитель напряжения,выполненный на втором операционномусилителе, к неинвертирующему входу Зкоторого подключен источник опорногонапряжения, а к инвертирующему входу - катод первого диода, логическийэлемент, вход которого соединен систочником тактового напряжения, интегратор, первый вход которого соеди.нен с выходом повторителя напряжения, нуль-орган, выход которого через второй диод соединен с вторымвяодом интегратора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше"ния надежнооти и расширения диа 1 6пазона преобразуемого напряжения, ин"вертирующий вход первого операционного усилителя соединен с источни"ком преобразуемого напряжения, неинвертирующий вход - с выходом повторителя напряжения,а второй выводрезистора соединен с анодом первогодиода и выходом логического элемента. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка Великобритании й 1448770, кл. Н 03 К 7/08,1971,2. Авторское свидетельство СССР по заявке К 2740338/18-21,31. 10.79прототип),930661 Махнановончик Корректо оставитель ехред Е. Х Редактор М. Данканич Муска каз 3527/ ПодлисноеСССР тииаб., д. 4/5 пиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Моск