Патент ссср 413618

ОПИСАНИЕ 4}36!8

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено О?Х1.1971 (№ 1665162/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.1.1974. Бюллетень ¹ 4

1Ч. Кл. Н 03k 13/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

УД К 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 6Л 1.1974

Авторы изобретения

Л. А. Сулима, В. М. Миролюбский, В. Б. Бондарев, В. И. Редченко, Г. А. Кузьмин и О. К. Левшин

Заявитель

ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области электронной измерительной и вычислительной техники, а именно к устройствам, преобразующим электрические сигналы во временной интервал в системах и приборах автоматического коп",роля и регулирования.

Известны время-импульсные преобразователи двух электрических сигналов, содержащие усилители с конденсаторами и токозада1о1цие транзисторы, па которые подаются управляюILlHe CH1 IIH Ih1, а общBB IIIHI13 источников этих двух управляющих сигналов соединена с базами токозадающих транзисторов и выходом устройства. Недостатком таких устройств является их низкая точность преобразования, вызванная зависимостью выходных параметров от изменения величин нагрузки и параметров токозадающих транзисторов, которые не охвачены цепями обратных связей, что оказывает значительное влияние на точность преобразования при эксплуатации устройств в широком диапазоне температур и изменении питающих напряжений.

Целью изобретения являетсл повышение точности преобразования.

Для достижения этой цели один из ключевых усилителей через коллекторный и первый масштабный резисторы, а другой ключевой усилитель через нагрузку и второй масштабный резистор соединены с шиной источника питания и с шиной питания дифференциа7bного усилителя, причем точки соединения коллекторного резистора с масштабным резистором и нагрузки с масштабным резистором соответственно подключены через соответствующие резисторы обратной связи ко входам время-импульсного преобразователя, à выходы дифференциального усилителя подключены к базам транзисторов соответствующих ключевых усилителей, эмиттеры которых соединены с общими IIIIIIIaiIII дифференциального усилителя, источника шпаш1л и источника преобразуемых сигналов.

На фиг. 1 изображена электрическая схема устройства; на фиг. 2 — блок-схема устройства; па фиг. 3 — форма импульсов на выходе устройства.

Предлагаемое устройство содержит дифференциальный усилитель 1, имеющий транзисторы любого типа проводимости, ключевые усилители 2, собранные на транзисторах той же проводимости, источник питания 3, масштабные резисторы 4, резисторы связи 5, коллекторный резистор 6 и нагрузку 7.

25 Устройство работает следующим образом.

При подаче на схему пита1оп1его папрлжения от источника питания 3 в уc1ройс1ве в1к1никают автоколебапия (20 — 100 кгц), вызываемые избыточным коэффициентом усиленп»

30 на рабочей частоте замкнутой нелинейно си413618 стемы, состоящей из дифференциального усилителя 1 с включенными между коллекторами и базами конденсаторами, ключевого усилителя 2, резисторов обратной связи 5 и делителей из масштабных резисторов 4 с одной стороны и коллекторного резистора 6 и нагрузки 7 — с другой.

Частота явтоколебяний определяется параме(рами этой замкнутой системы. Такую систему можно рассматривать как последовательное соединение линейного (дифференциальный усилитель 1) и ограничивающего (ключевые усилители 2) звеньев, охваченных цепью обратной связи с запаздыванием. Ток, протекающий по базам транзисторов дифференциального усилителя 1, в зависимости от разности входных сигналов на входах вх(и вх, смещает нулевую ось системы, причем амплитуда колебаний остается неизменной за счет большого петлевого коэффициента усиления, достигающего величины порядка 50 и более. В этом случае пропорционально смещению нулевой оси меняется скважность генерируемых импульсов, форма которых практически приближается к прямоугольной.

В исходном состоянии U,», = U>»>, скважность генерируемых импульсов равна двум.

При значениях входных сигналов U,», ) U„ скважность этих импульсов увеличивается, я при U„, (U., — уменьшается пропорциоIIB »»1Io разности этих входных сигналов.

Для описываемой системы характерно следующее условие баланса:

1-, Я.+iV-)+(1.+1.„Л.,+1-, - = — 1ж (н + ос) + (1((+1ос,) ((+1о, Рос где 1„,— ток от входного сигнала на входе;

1„, — ток от входного сип!ала па входе;

Я,(— коллекторный резистор 6;

R« — 1IeBHCTO B1 O 1IBTIfOfI CBII3H 5;

Z„„ — эквивалентное сопротивление нагрузки 7;

1„— ток через нагрузку 7;

Ico, 1сс. — ТОКИ СООТВЕТСТВУIOIIIH. < IIO110ll ООР!1 1 I1»lX СВЯЗЕЙ.

Из уравнения следует, что смещение нулсВОГО уров!!11, я следов я ел ь110, и ск!!

Нагрузку 7 можно включать как в коллек10 торную цепь одного из ключевых усилителей

2, так и в коллекторпые цепи обоих ключевых усилителей 2, а также к точкам соединения коллекторного резистора 6 и нагрузки 7 с масштабными резисторами 4, что часто не15 обходимо при дифференциальной схеме включения нагрузок.

Учитывая то, что принцип работы устройства не меняется от способа включения нагрузок, работа схемы описана при включении на20 грузки 7 в коллекторную цепь одного из ключевых усилителей 2.

Предмет изобретения

25 Время-импульсный преобразователь двух электрических сигналов, состоящий из дифференциального усилителя с включенными между коллекторами и базами транзисторов конденсаторами и двух ключевых усилителей, 3J охваченных обратными связями, и источника питания, отл ич а ю щи йся тем, что, с целью повышения точности преобразования, один из ключевых усилителей через коллекторный и первый масштабный резисторы, а

35 другой ключевой усилитель через нагрузку и второй масштабный резистор соединены с шиной источника питания и с шиной питания дифференциального усилителя, причем точки соединения коллекторпого резистора с мас40 штабным резистором и нагрузки с масштабным резистором соответс I BBIIIIo подключены через сооз ветству1ощие резисторы обратной связи ко входам время-импульсного преобразователя, а выходы дифференциального уси45 лителя подключены к базам транзисторов соответствующих кл 1очсвых усилителей, эмиттеры которых соединены с общими ши!1ями диф(11е!)СI I II È IË 1ý!IOÃO уСИЛ Ит< Л11, ИС 1 Оч 1 1 И !<я ПИ! 11111 ;l и ист<гчникя преобразуемых сигflll,(loB.