Функциональный преобразователь

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, автоматике и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности преобразования напряжения переменного тока в широтно-импульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов которого связана со среднеквадратичным значением входного напряжения заданной функциональной зависимостью. Функциональный преобразователь содержит последовательно соединенные источник 7 опорного напряжения, переключатель 8, блок 1 преобразования кода в сопротивление, интегратор 2, блок 3 выборки - хранения, блок 13 вычисления квадратного корня и блок 4 преобразования напряжения во временной интервал, причем вход функционального преобразователя соединен через последовательно соединенные ключ 5, квадратор 11 и цифроуправляемый делитель напряжения 12 со входом интегратора, а вход квадратора 11 через ключ 6 соединен с выходом блока 13 вычисления квадратного корня, а также блок синхронизации 10. 1 ил.

союз советских социллистических

РЕСПУБЛИК (я)ю G 06 G 7/26 госуддРстаенный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4621918/24 (22) 19.12.88 (46) 30.08.91, Бюл. М 32 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.Ю.Сергеев (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1019410, кл. G 05 F 1/44, 1982.

Авторское свидетельство СССР

hh 1109765,кл. 6 06 G 7/26, 1983. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике, автоматике и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем.

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности преобразования напряжения

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, автоматике, в частности к функциональным преобразователям, и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем, Цель изобретения — расширения области применения за счет обеспечения возможности преобразования напряжения перемен ного тока в широтно-импульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов которого связана со среднеквадратичным значением входного напряжения заданной фун кцио нал ь ной за висимостью.

„„5U„„1674171 А1 переменноготока в широтно-импульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов которого связана со среднеквадратичным значением входного напряжения заданной функциональной зависимостью. Функциональный преобразователь содержит последовательно соединенные источник 7 опорного напряжения, переключатель 8, блок 1 преобразования кода в сопротивление 1, инвертор 2, блок 3 выборки-хранения, блок 13 вычисления квадратного корня и блок 4 преобразования напряжения во временной интервал, причем вход функционального преобразователя соединен через последовательно соединенные ключ 5, квадратор 11 и цифроуправляемый делитель 12 напряжения со входом интегратора, а вход кавдратора 11 через ключ 6 соединен с выходом блока 13 вычисления квадратного корня, а также блок синхронизации 10. 1 ил.

На чертеже приведена структурная схема функционального преобразователя.

Функциональный преобразователь содержит блок 1 преобразования кода в сопротивление, интегратор 2, блок 3 выборки-хранения, блок 4 преобразования напряжения во временной интервал, ключи 5 и 6, источник 7 опорного напряжения, переключатель 8, дешифратор 9, блок 10 синхронизации, квадратор 11, цифроуправляемый делитель 12 напряжения, блок 13 вычисления квадратного корня.

Интегратор может быть выполнен на дифференциальном усилителе 14, переключателях 15 и 16 и конденсаторе 17.

К

Т»= К4 » к

g JJEoi(Tx-gi- М(sign(T -(I =11(й

L (Tx3 -""

+ Fof to в уп (1„- ц)+ 1 — ьД„ (1 flpN X >О, )О при х О.

45 Функциональный преобразователь осуществляет нелинейное преобразование напряжения переменного тока Ч» в широтно-импульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов Т» которого связана

50 со среднеквадратичным значением входного напряжения функциональной зависимоПримером построения блока синхронизации может служить совокупность включенных последовательно генератора 18, счетчика 19 импульсов и регистра 20, а также делителя 21 частоты, ген зратора 22, подключенного к счетчику 23 импульсов., и включенных последовательно усилителя-ограничителя 24, триеггера 25 и одновибратора 26.

Функциональный преобразоавтель работает следующим образом.

Входное переменное напряжение U» поступает на усилитель-ограничитель 24 блока 10 синхронизации, который формирует из него прямоугольные импульсы, поступающие на триггер 25, в результате чего на выходе триггера формируется меандр, имеющий частоту в два раза меньшую, чем частота входного напряжения U». Меандр с. выхода триггера 25 поступает на ключи 5 и

6 и на переключатели 15 и 16, а также на одновибратор 26, короткие импульсы которого поступают на блок 3 и делитель 21. В результате этого ключ 5 оказывается замкнутым в течение каждого второго периода напряжения U», направление подключения конденсатора 17 в цепь обратной связи усилителя 14 в каждых двух соседних периодах напряжения U» оказывается противоположным, блок 3 выборки-хранения осуществляет выборку и запоминание выходного напряжения интегратора 2 один раз за два периода напряжения U», в блок 4 с такой же периодичностью получает команду для начала формирования выходного импульса Т», Кроме того, счетчик i9 импульсов подсчитывает импульсы опорной частоты f0 генератора 18, получая I÷eðèoäè÷åñêè оТ делителя 21 частоты импульсы сброса, В результате в счетчике 19 накапливается чис° ло импульсов, прямо пропорциональное чагде I — значение кода на выходе счетчика

23;

Eoi — выходное напряжение источника 7, подключаемое к блоку 1, соответствующее

i-му значению кода счетчика 23;

Т» — ширина импульса сигнала на выходе преобразователя„

t0 — длительность периода смены кода счетчика 23;

Ri — сопротивление блока 1, соответствующее i-му значени:о када счетчика 23; стоте напряжения О». Код этого числа поступает с выхода регистра 20 на цифровые входы блока 12.

Квадратор 11 представляет собой нелинейный преобразователь напряжения, имеющий квадратичную характеристику. На вход квадратора 11 в одном иэ двух соседних периодов напряжения U» подключается через замкнутый ключ 5 входное напряжение Ь», а в другом из периодов через замкнутый ключ 6 подключается напряжение с выхода блока 13 вычисления квадратного корня. Выходное напряжение интегратора, зафиксированное один раз за два периода напряжения U», поступает через блок 13 на вход блока 4, который преобразует его в выходной импульс Т». Кроме того, на вход интегратора 2 поступает ток от блока 1, Значение этого тока зависит от напряжения истчника 7, от сопротивления блока 1, которое зависит от кода, поступающего Hà его цифровой вход с дешифратора 9. Код на выходе дешифратора зависит от кода Мл, который может быть подан в дешифратор, а также от состояния счетчика 23, В результате этого в течение действия сигнала Т» на вход интегратора 2 от блока 1 поступает ток, значение которого представляет собой кусочно-ступенчатую функцию времени, заданную кодом Mg. Выходной сигнал предложенного функционального преобразователя в установившемся режиме где К4, К11, К1г — коэффициенты передачи блоков 4,11,12;

fp — частота генератора 18;

No4- коэффициент деления делителя 21 частоты;

1674171

Составитель Л,Снимщикова

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 2925 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 стью. Требуемая нелинейность задается значениями напряжений Elo и сопротивлений Йь а также кодом М, определяющим зависимость кода на выходе дешифратора 9 от кода счетчика 23, В предлагаемом преобразователе осуществляется кусочно-линейная аппроксимация функциональной зависимости выходной величины от входной..

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий последовательно соединенные блок преобразования кода в сопротивление, интегратор и блок выборки-хранения, блок преобразования напряжения во временной интервал, блок синхронизации, источник опорного напряжения, выходы кдторого соединены с первым и вторым информационными входами переключателя, дешифратор, выходы разрядов которого, кроме первого, подключены к цифровым входам блока преобразования кода в сопротивление, вход первого ключа соединен с информационным входом функционального преобразователя, выход блока преобразования напряжения во временной интервал подключен к стробирующему входу блока синхронизации, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, а второй выход — с управляющими входами блока выборки-храчения и блока преобразования напряжения во временной интервал, входы дешифратора соединены с первой группой выходов блока синхронизации, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности преобразования

55 напряжения переменного тока в широтноимпульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов которого связана со среднеквадратичным значением входного напряжения заданной функциональной зависимостью, в него введены квадратор, цифроуправляемый делитель напряжения, блок вычисления квадратного корня, вход которого соединен с выходом блока выборки-хранения, а выход подключен к входу

5 блока преобразования напряжения во временной интервал и через второй ключ к входу квадратора и выходу первого ключа, а выход квадратора через цифроуправляемый делитель напряжения подключен к инфор10 мационному входу интегратора, цифровые входы цифроуправляемого делителя напряжения соединены с второй группой выходов блока синхронизации, вход запуска которо15 го соединен с информационным входом функционального преобразователя, управляющие входы первого и второго ключей объединены, аналоговый вход блока преобразования кода в сопротивление соединен

20 с выходом переключателя, управляющий вход которого соединен с выходом nepaoro разряда дешифратора, вход задания направления интегрирования интегратора соединен с первым выходом блока

25 синхронизации.