Преобразователь периода следования импульсов в напряжение

, 984040 Оп ИСАИ ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскимиСоциалистическихРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 23.12.82 Ьюллетень Мо 47 ЦМ Кй з Н.ОЗ К 13/20 Государственный комитет ССС Р но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 23. 12. 82. А.В. Кулешов и А.К, Климков Отделе Всесоюзногонститута э аучно-исследотромеханики(71) Заявите 54) БРАЗОВАТЕЛ ИЙПУЛЬСО ЕРИОДА СЛЕДОВАНИ НЛПРЯ.ЖЕНИЕ 2 гераОся к о.ходимоетеграторется изЦельточности Изобретение относится к электрическим измерительным преобразователям и может быть применено в автоматизированных системах управления иконтроля, электромедицинской аппаратуреИзвестен преобразователь периодаследования импульсов в напряжение,содержащий входной счетный триганалоговый сумматор и два каналаформирования линейно изменяющегонапряжения, каждый из которых содержит источник разнополряного эталон-.ного напряжения, соединенный черезключ со входом интегратора-с компенсатором постоянной составляющей,кроме того, в каждый канал Формирования линейно изменяющегося напряжениявведены счетный триггер, выход которого подключен к управляющему входуключа, и инвертор, вход которого подключен к выходу интегратора, причемвыходы интегратора и инвертора каждого канала соединены через диоды совходами аналогового сумматора, авходы сЧетных триггеров обоих каналов подключены к выходам входного,счетного триггера 1 3.Недостатком этого преобразователя является невысокая точность преобразования,Иэвестен также преобразователь периода следования импульсов в напряжение, содержащий источник разнополярного эталонного напряжения, аналоговый сумматор, первый и второй триггеры управления, входной счетный триггер, счетный вход которого соединен с входной шиной преобразователя, а нулевой и единичный выходы подключены соответственно к счетным входам триггеров управления, первый и второй каналы формирования линейно изменяющегося напряжения, каждый из которых содержит интеграторс первым ключом в цепи обратной связи и вторым ключом, включенным между входом интегратора и источником разнополярного эталонного напряжения, а выходы интеграторов подключены к первому и второму входам аналогового.сумматора 123такой преобразователь иженную точность преобразок как конечное время, необ" для возврата состояния инк нулевому уровню, вычитапреобраэуемого периода.зобретения - повышенИе преобразованияУказанная цель достигается тем,что в известный преобразователь периода следования импульсов в нап,ряжение, содержащий источник разнополярного эталонного напряжения,аналоговый сумматор, первый и второй триггеры управления, входной счетный триггер, счетный вход которогосоединен с входной ыиной преобразователя, а нулевой и единичный выходыподключены соответственно к счетным 10входам триггеров управления, первыйи второй каналы формирования линейно изменяющегося напряжения,каждый из которых содержит интегратор с первым ключом в цепи обратнойсвязи и вторым ключом, включенныммежду входом интегратора и источником разнополярного эталонного напряжения, а выходы интеграторов соответственно подключены к первому и второму входам аналогового сумматора, введены третий и четвертый каналы формирования линейно изменяющегося напряжения, каждый из которых содержитинтегратор с первым ключом в цепиобратной связи и с вторым ключом,включенным между входом интегратораи вторым ключом, включенным междувходом интегратора и источникомразнополярного эталонного напряжения, причем единичный выход входно- З 0го счетноготриггера соединен с управляющими входами вторых ключейпервого и второо каналов формирования линейно изменяющегося напряжения,нулевой выход соединен с управляющими входами вторых ключей, третьего ичетвертого каналов формирования линейно изменяющегося напряжения, единичный выход первого триггера управления соединен с управляющим входом 40первого ключа первого канала формирования линейно изменяющегося напряжения, нулевой выход соединен с управляющим входом первого ключа второгоканала,.единичный выход второго триг гера управления соединен с управляющим входом первого ключа третьего канала и нулевой выход соединен с управляющим входом первого ключа четвертого канала, а выходы третьего ичетвертого каналов соединены соответственно с третьим и четвертым входами аналогового сумматора.На фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогопреобразователя на фиг. 2 - временная диаграмма работы преобразователя.Преобразователь содержит входнойтриггер 1, первый триггер 2 управления, второй триггер 3 управления, ,60входной ключ 4 первого канала формирования линейно изменяющегося напряжения, входной ключ 5 второго канала,входной ключ б третьего канала, вход-ной ключ 7 четвертого канала, ключ 8 65 интегратора. первого канала, ключ 9интегратора второго канала, ключ 10интегратора третьего канала, ключ 11интегратора четвертого канала, интегратор 12 первого канала, интегратор 13 второго канала, интегратор 14третьего канала, интегратор 15 четвертого канала, источник 1 б разнополярного эталонного напряжения, аналоговый сумматор 17,На фиг. 2 показаны временные диаграммы, где Овх - входной сигнал; О,О И Ору Од 1 Оо, О 1 - соответственно напряжения на нулевом и единичном выходах триггеров 1, 2, 3; О ,О, Ои, О - соответственно напряжения на выходах элементов 12-15,Ключи 4 и 8 и и интегратор 12,образуют первый канал формированиялинейно изменяющегося напряжения.Аналогичный канал образован соответственно элементами 5, 9, 13, а такжеб, 10, 14 и 7, 11, 15. Счетный вход триггера 1 соединен .входной Шиной преобразователя единичный выход триггера 1 соединен с управляющими входами ключей 4, 5 первого и второго каналов формирования линейно изменяющегося напряжения и со счетным входом первого триггера 2 управления, а нулевой выход соединен с управляющими входами ключей б и 7 третьего и четвертого каналов формирования линейно изменяющегося напряжения и со счетным входом второго триггера 2 управления. Входы ключей 4, б, 7, 5 соединены с источником разнополярного эталонного напряжения 1 б, выход ключа 4 соединен с входом интегратора 12 первого канала, выход ключа 5 соединен с входом интегратора 13 второго канала, выход ключа б соединен с входом интегратора 15 третьего канала, выход ключа 7 соединен с входом интегратора 15 четвертого канала, ключи 8, 9; 10, 11 включены соответственно в цепи обратных связей интеграторов 12, 13, 14, 15. Единичный выход первого триггера 2 управления соединен с управляющим входом ключа 8 первого канала, а нулевой выход соединен с управляющим входом ключа 9 второго канала. Аналогично, единичный выход второго триггера 3 управления соединен с управляющим входом ключа 10 третьего канала, а нулевой выход соединен с. управляющим входом ключа 11 четвертого канала, одновременно выходы интеграторов 12, 15 первого, второго, третьего и четвертого каналов соединены со входами аналогового сумматора 17.Работает сумматор следующим образом.На счетный вход триггера 1 поступает преобразуемый сигнал (Овх )переключает его и преобразует наего выходе в сигнал прямоугольнойформы. Полученные прямоугольные .импульсы (О) с единичного выхода триггера. 1 поступают на счетный входпервого триггера 2 управления и переключают его. Одновременно эти жеимпульсы поступают на управляющиевходы ключей 4, 5 первого и второгоканалов формирования линейно изменяющегося напржкения. Эти ключи попе-.10ременно подключают к входам интегра торов 12, 13 входные эталонные разнополярные напряжения. В результатеинтегрирования полученных прямоугольных импульсов на выходах интеграторов 12, 13 получается напряжениетреугольной фоРмы ( О, О 3)На выходе каждого интегратора 12,13 напряжение в течение полупериодауйравляющих импульсов (О) линей- р 0но нарастает от нуля до максимального значения пропорционально длительности входного импульса и линейноуменьшается от максимального значения вновь до нуля в течение второ Формула изобретенияго полупериода.Под действием управляющих импульсов (О 01, полученных от первоготриггера 2 управления, открываютсяпопеременно на время, равное длительности периода импульсов от триггера 1 (О), ключи 8 или 9, включенныев обратную связь интеграторов 12,13 первого и второго каналов. Если открыт ключ 8, то напряжение на,выходе интегратора 12 равно нулю втечение времени, равного длительности периода импульсов на выходетриггера 1 (О ). В этот же периодвремени ключ 9 закрыт и напряжениена выходе интегратора 13 линейноизменяется как описано выше (Ои),При переключении первого триггера 2 управления ключ 8 закрывается, а а ключ 9 открывается, при этом на выходе интегратора 13 в течение времени, равного периоду следования импульсов от триггера, напряжение 1 (0) равно нулю, а на выходе интегратора 12 оно линейно нарастает от нуля до максимального значения (О), затем при переключении входных ключей 4, 5 знак входного напряжения интеграторов 12, 13 линейно изменяется на обратный и выходное напряжение интеграторов 12, 13 линейно уменьшается вновь до нуля ("МЛналогично работают третий и четвертый каналы формирования линейно изменяющегося напряжения ца интеграторах 14, 15, но с соответствующим временным сдвигом, которое обеспечивается триггером 1, вторым триггером 3 управления и ключами б, 7,.19, 11. С выхода каждого интегратора 12- 15 четыре сигнала линейно изменяющегося напряжения, имеющие соответствующий временной сдвиг (О -. О), поступают на входы аналогового сумматора 17. В результате суммирования этих сигналов на выходе аналогового сумматора 17 образуется сигнал в виде постоянного напряжения (О), величина которого равна амплитуде линейно изменякщихся напряжений (0,-0 э) т.е. пропорциональна периоду следования входных импульсов (О ).Таким образом, в предлагаемом преобразователе линейно изменяющееся напряжение каждого канала начинает нарастать от .нулевого уровня, а ключи возврата интеграторов к нулевому уровню находятся в замкнутом состоянии в течении достаточно длительного интервала времени. В результате этого повышается точность преобразования. Преобразователь периода следования импульсов в напряжение, содержащий источник раэнополярного эталонноЗ 0 го напряжения, аналоговый сумматор, первый и второй триггеры уп- .равления, входной счетный триггер,счетный вход которого соединен свходной шиной преобразователя, анулевой и единичный выходы подключены соответственно к счетным входам триггеров управления, первый ивторой каналы формирования линейноизменяющегося напряжения, каждый изкоторых содержит интегратор с первым4 ф ключом в цепи обратной связи и вторым ключом, включенным между входоминтегратора и источником разнополярного эталонного напряжения, авыходы интеграторов соответственно5 подключены к первому и второму входам аналогового сумматора, о т л ич, а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности преобразования,в него введены третий и четвертыйу каналы Формирования линейно изменяющегося напряжения, каждый из которых содержит интегратор с первымключом в цепи обратной связи и с вторым ключом, включенным между входом5 интегратора и источником разнополярного эталонного напряжения,причем единичный выход входного счетного триггера соединен с управлякщими входами вторых ключей первого.и второго каналов формирования линейно изменяющегося напряжения, нулевой выход соединен с управляющимивходами вторых ключей третьего ичетвертого каналов формирования линей. но изменяющегося напряжения, единич 4 З ный выход первого триггера управле 984040ния соединен с управляющим входомпервого ключа первого канала формирования линейно изменяющегося напряжения, нулевой выход соединен с управляющим входом первого ключа второгоканала, единичный вь 1 ход второго триггера управления соединен с управляющим входом первого ключа третьегоканала и нулевой выход соединен суправлякщим входом первого ключачетвертого канала, а выходы третье го и четвертого каналов соединены соответственно с третьим и четвертымвходами аналогового сумматора. Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе 1. Авторское свидетельство СССР Р 571887, кл. Н 03 К 13/20, 11.05,7 б. 2, Авторское свидетельство СССР У 782143, кл. Н 03 К 9/Об, 11.01.79