Преобразователь экспоненциальных видеоимпульсов в напряжение

СО 0 З СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 03 М 150 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИД СТВУ 2 НЦИАП РЯместе с тем, учитывая, что еФ,:О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Пензенский политехнический институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭКСПОНЕАЛЬНЫХ ВИДЕОИМПУЛЬСОВ В НЖЕНИЕ Изооретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для получсния в реальном масштабе времени информации о площади, ограниченной экспоненциальным видеоимпульсом Ьехр( - х 1), и может быть использовано для получения информации о параметрах электрических цепей, в процессе обработки импульсных и сложных сигналов, для идентифи кации механических систем.В силу того, что экспоненциальный сигнал ехр( - х) лишь условчо может быть назван импульсом (из-за своего поведения при 1 - фсм), практическая его площадь чаще всего определяется из условия уменьшения текущего значения амплитуды до определенного наперед заданного уровня. В этой связи обычные интегрирующие преобразователи принципиально не могу дать результата без систематической составляющей погрешности, обусловленной конечным временем интегрирования (теоретически верхним пределом интеграла должна быть +ж(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для получения информации об энергетических параметрах экспоненциальных видеоимпульсов, для получения информации о параметрах сложных электрических цепей, в процессе обработки сложных сигналов, для идентификации механических систем. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей - достигается средствами для выполнения над исследуемым сигналом операций стробирования, запоминания, логарифмирования, преобразования отношения напряжений в напряжение 1 з. п. ф-лы, 3 ил. Нт=( -- )Г г " =, можно с 01 апреобразователь, свободный от этого недостатка; для этого необходима фиксация ам. плитуды исследуемого импульса, преобразо. ванне показателя экспоненты в напряженнс и преобразование отношения напряжений в напряжение.Известны преобразователи (из мер и тел и ) показателя экспоненты в интервал времени и код, в которых показатель экспоненциальной функции определяют по фиксированному (фиксированным) интервалу времени от начала момента преобразования до момента равенства преобразуемого сигнала определенному наперед заданному уровню.Основным недостатком таких устройств является их низкое быстродействие и огра. ниченные функциональные возможности.Известны преобразователи отношения напряжения, пропорционального показателю экспоненты (постоянной времени электрицес кой цепи), к постоянному напряжению, которые можно использовать для получения информации о значении площади 1 о значении величины обратной площади) экспонен 1706040,1,(,нцц (дряжения в постоянное, исполь- (.1;Ин 11 1;,рецбразователе параметрцв грех 151 МЕНтпЫХ .СНУХ)ОЛЮСНИКОВ В НаПРЯжЕНИЕ. ,)о Ирцбр;(ндтль содержит последцвд.(ьнц с.и (Иьц ГОгарирмдтц 1 1. лиф рс и;1Ор ), ичс 1 высокое (срцлсйст, 1( ц ,(чс ннфункционалыыс Вцз. ,(цж 1 к и 201 Гь изоб 1 ния . расарс нифунк(нц 1;льных возможностей. 1 л( ни 1(и(ц,(нительных элементов и свя (с и ( ( Лу НИЧИ ОбСПЕЧИВаЕт раСШИрЕНИЕ ф,1:1 ,Он да ьы х возможностей преобразова-( 11,Н фГ.приндена структура предла:;(смоги преобразователя; на фиг. 2 - времен 50 55 иидльных видеоимпульсов. Такие устройства содержапоследовательно соединенные преобразовател ь показателя экс лоне нциал ьнцго сигнала в интервал времени, фильтр ниж. них частот и делитель напряжений.Оси)ннь)ч недостатком таких устройств ЯВ,нс Гся их низкое быстродействие, обус.В.(с НШИ ИСПО,)ЬЗОВаНИЕМ ПрЕОбраЗОВаНИя пцкдз;леля экспцненты в интервал времени н нсцбхцдимцГью последующей фильтрации ( ) (. ( Д (1 И 51 ),1;1 лес близким к изобретению явля 1( и чр( цбрдзцнд Гель показателя экспоненци 1)с Гавленная цель достигдс Гся теч, что в рссбразовдтель показате.я экспцннциаль; ц си(ндлд В ндпряжни, содержащий ,дрфматцр, лпффсрснцидтор и усрцйстнц урдвления, дополнительно ввдс ны аналцсВ)с дпцчиндющсустройсгги сц сбро( ч (1:прдцицнный уили Гель с 1(олевыч р;(н(и р)л 1 нц Вход(ой цепи и цепи ц ицд(с.)ьй цр;тнцй связи, причем вхол (рсцбрзцв;ля цднцвремннц соединен че. рсутрой(ги упрдвлння, цепь сток исгцк перво(ц 1 юлсьчгц трднзистора и опе(111 Ц(11,111 У( )И 1.)Ь (1 О ИНВСРТИРУЮЩЕМУ нхц:с) ) Вх(ццч преобрд с)нс)геля, чер(,, (И,1 И. 1 и, иРЦ ЧС ГОГО, ВТОРой ВЫХОЛ (чй ГВД СПР.П,(Я СОЕДИНЕН С ЦЕПЬЮ уир 11.1(1 я:иисью сдпоминающего устройс гвд, д трет(й Выход - с цепью управ (ия, брцс,) (дпцчинающего устройства,ньдиаграммы сц работы; на фиг. За б,)цк-с х(. ч д устрой) Вд управления; нд фих,)Б - временные диаграммы его работы1 цбразцватель содержит: логарифма. Гр 1, лифференциатор 2, за(гоминающее у(трсйствц,"), операционный усилитель 4, П( рвмй 1),)с Вой трдНЗИСтОр 5, ВтОрцй ИОЛЕОй гр(илитор 6, устройство 7 управления..Ия(кд логдрифмдтор дифференциа;цр 1 цбхцлича лля прецбразования пока 25 Зс 35 40 за геля экспоненциального видеоимпульса В напряжение; стробируемое запоминающее устройство - для фикс ации амплитуды исследуемого импульса, а операционный ус илитель с полевыми транзисторами во входной цепи и цели отрицательной Обратной связи - для получения отношния постоянных напряжений и изменения чдсштаба получаемого результата. Для синхронизации всех процессов в преобразователе в него введено устройство управления, состоящее из двух одностабильных мультивибраторов, двух дифференциаторов, двух выпрямителей (диодов) и триггера.Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.Г 1 ри поступлении исследуемого импульса на вход преобразователя устроиствц у правления формирует (фиг. 2) кцГп ,ий импульс длительностью Л 4, практически д. новременно с передним фрон гом которого в запоминающем устройстве фиксируется напряжение, равное амплитуде исследу.мц. го импульса и прикладываемое к затвору первого полевого транзистора, а с помощью лог;рифчатцра и дифференциагцрд (диффе рецсидтцр инвертирующий) формируется напрякение - ( 5 ехр( - х11= -(1 - : Ж й=х, прикладываемое к затвору втц)нполевого транзистора.Использование устройства 11 р чнк ния леления на основе опердпицн 1 х .и. лителей с полевыми трап (и( ц 1,дчи Ви так)щими в режиме упрдясчых (, (гив лений, позволяет получ;(Гь рс(уль ;(пдк. тичски безинерционно, д при чс (. рцк пцлс вых транзистор)н ( 1)при, (,12) супсественнц сниждс т)(ре"цпр образования И.1( нц, ч ( . ; , 11(- НИС СТОК - ТЦЕ ;)Л.В,Уи -- ; - -4 й( и :(, :И2зНаЛЬНЦ .(ДНИСИт От ДПРЯ К(, и ( х(ж. У Затвором и иоком - С( (. крут из. на (п.реддточ ной ха(акт рист 1(и полевого тр;Изк тора И, - ротив.с (ие цепи СОК ИСК; Г)цчпцВОЕ НанряЖ 1(И(, (; цТОК 1(1 и ГТЦК ИГТОК Г, и / для стаби,(1, и ц р("кима кснст 1 Г) ь) . В этой (я.(ч,(ц кно записа) ьР 6(к.(дчи первого и второго полевых тра из(с. горов). Питающи 1 вход первого полевого транзистора (сток или исток в зависи. мости от элементной базы) лодключсн и Выходу устройства управления (выходу=-.)51 -=М.С сВ РЕДЛЬНОЧ Х(ДКСГ(Чсс,"ЧВТОРа ИСПс.ЬЗ)Вана СХ(Х(тц ; .;ЯЧ,.тсрмокомпснсированнс г .;Г 1. )инчгс с)о ус)с(игеля, коэфф,(;)ц пт п(ре ,рого В п)ирокх пределах м м ; м ця,ьСя С ПОМц,ЬН) ОбЫЧНЫХ и ГЕ(; Н,М(. НИСПОЛ Ь Ива П НОЙ ЛХс Чс и, , .;руемое здпчинаошее ;(и ЙсВх-С( б)ОС ВЬПоцн(.НО На Ос)(с .( Ь(ЫХ РЕШЕНИИ - СХЕ;,Ь( ."сХ С ЦНГС; (дтором п кд (етн. э 1 сс (т з (дчя ичы интегрдор"сб)зсоч. 15ац стаКОГО ЗЛПО (НаЮщс)О у(тс йгсбыть использовано .клбое ст)и и но ),(;1ки-хранения, в том чцс.и се, Й ;(я итегральная Микросс ч, )с.Р 11)К ,Р,.(, гкоторых па)дл,;л.но киден(атогс пдмя иВКЛЮЧаСтСЯ КЛЮЧ НЛ ПОЛЕНОМ ГРДП(пс;Ии,И Ч (1Н И Т О У П ) с В. Я . М О Ч К) Н Г Д К ( .(по заднему его ррот") зпсаря,Ст и В1 эои сдностдби,(ьнь)Й ъ)с, льт Р)(бр) Гор О(сруя на своем выходе импульит л,НСтЬН) 5 Т И аЧПЛИтУДОЙ,Ц; )сцс Н (си)тервдла .т фиксир, тся резуг,( преоразоаниня Пистец:нии ин ге;)ь.д Лт(задним фронгоч ил(пуль д ОМЕР" тр,.гер Возвпащается н исходно( состоянс инз цепь С,брос упрдвления (дпчнндю(пего устройства поступает кочанд;а зако.Ц;:(ЦЕ Г, .",. ОК К)псс Л;" ЧЯ,:1 1;ПЯ жс НЦЯ ВтРОГ О тОС (Ц:,сНс(с(П; Яж НИС ОЪ РД)ОпКГО УС;(ЛН; с, я (ЕЛ с",сц р;З с с фрЧИ)ОВатЬ С ПОМО,(ьн тлель )бьзир В.)нносточ.( )1 С 5 В д т с, я; , ) я Н) ц С 1) ,т д . С , ( рн (1 ЧсТО НС сб содИЧО ВЫИр 1Ьиийся тем, что устройство управления выполнено на последовательно соединенных повторителе напряжения, первом односта. бильном мультивибраторе, первом дифференпиаторе-выпрямителе, втором одностабильй)м мультивибраторе и втором дифференциаторе-выпрямителе и триггере, второй вход которого подключен к выходу повторителя напряжения, вход которого является входом устройства, первым, вторым и третьим выходами которого являются выход первого 5 одностабильного мультивибратора, выходтриггера и выход второго одностабильного мул ьт и вибратор а соответственно.(.оста виТех 1 нд А. Кира ж ЯШ 1 к еле мена В 111 И 11 И етениям и о ушская натент, г, Уж 11)оиэнод жу.и рственного ком нтст а по изоб113035, Моски, Ж- - 35, Р стц,нно-излдтел ьский комбинат П льА.МВ чаек орректор А. Обролп исное крытиям при ГКНТ Сб д, 4/5город, ул. Гагарина, 1 О