Преобразователь напряжения во временной интервал

Союз Советскмх

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3101 (6I ) Дополнительное K аBT. cBMfl-Bg

{22) Заявлено 21 10.74 (21) 2068982/18 — 21. Кл.

03 К 13/20 с присоединением заявки М

Гввударстваииый канитвт (23) Приоритет яо волан изобретений и открытий

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень .% 1

Д f(681325.3

1,374 335

8.8) Дата опубликования описания 05.05.80 (72 ) А вторы изобретения

В. П. Кузнеченков, В. Я. Рабинович и А. И. Мирошннков (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В0 ВРЕМЕННОЙ

ИНТЕРВАЛ

Изобретение относится к измерительной тех нике и предназначено для преобразования во временной интервал в аналого-цифровых преобразователях.

Известны преобразователи переменного напряжения во временной интервал, содержащие пиковый детектор, фиксаторы максимума и минимума амплитуды сигнала, нуль-орган, соединенный с генератором пилообразного напряжения и триггером (1).

Недостатком известных преобразователей является относительно большая погрешность преобразования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является аналого-цифровой

15 преобразователь, содержащий два элемента сравнения, выходы которых соединены с раздельными входами первого триггера, причем первые входы элементов сравнения соединены с накопительным конденсатором, а вторые входы — с источником нреобраэуемого и опорного напряжения соответственно, источник зарядного тока, соединенный с накопительным конденсатором через ключ, управляемый вы2 ходным сигналом второго триггера, первый вход которого соединен с запускающим входом преобразователя (2) .

Недостаток указанного преобраэователя— ограниченный частотный диапазон.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона в сторону верхних частот.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения во временной интервал, содержащий два элемента сравнения, выходы которых соединены с раздельными входами первого триггера, первые входы элементов сравнения соединены с накопительным конденсатором, а вторые входы — с источниkoM преобразуемого и опорного напряжения соответственно, источник зарядного тока,соединенный с накопительным конденсатором через ключ, управляемый выходным сигналом второго триггера, первый вход которого соединен с запускающим входом преобразователя, введены два дополнительных источника разрядного тока и дополнительный ключ, причем первый дополнительный источник подсоединен к накопительному конденсатору непосредствеи -

733101

4 ряд конденсатора 3 продолжается до момента, когда напряжение на нем достигает величины, равной текущему значению преобразуемого сигнала 0пр, поступающего на второй вход элемента 4 сравнения, Выходной сигнал элемента 4 (фиг. 2в) поступает на вход триттера 9 и изменяет его состояние (фиг. 2д), При этом отключается источник 8 тока, и накопительный конденсатор продолжает разряд жаться только источником 7 разрядного тока, Разряд продолжается до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не сравняется с напряжением на втором входе элемента 5 сравнения, и тогда выходной сигнал (фиг. 2г) поступает 1 на входы триггеров 9 и 10, которые коммутируют своими выходными сигналами ключи 2 о и6.

Под действием источника зарядного тока и источника 8 разрядного тока происходит за2о ряд конденсатора до достижения равновесного состояния, после чего преобразователь готов к новому запуску.

3 но, а второй — через дополнительный ключ, управляющий вход которого соединен с выходом первого триггера, при этом выход второго элемента сравнения соединен с вторым входом второго триггера.

На фиг, 1 представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя; на фиг, 2 — временные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит источник 1 зарядного тока, подсоединенный через первый 2 ключ к накопительному конденсатору 3, два элемента 4 и 5 сравнения, второй 6 ключ, источники разрядного тока 7 и 8, первый 9 и второй 10 триггеры. При этом накопительны конденсатор 3 соединен с первыми входами эл ментов сравнения 4 и 5, с выходом второго 6 ключа, и выходом источника 7 разрядног тока. Второй вход элемента сравнения 4 соеди нен с источником преобразуемого напряжения

U p„а второй вход элемента 5 сравнения— с источником опорного напряжения U д,, выход источника 8 разрядного тока соединен с первым входом ключа 6, соединенного вторым входом с выходом триггера 9, являющегося выходом устройства, причем триггер 9 25 связан первым входом с выходом элемента 4 сравнения, вторым входом — с выходом элемента 5 сравнения и первым входом триггера 10, второй вход которого связан с запускающим входом устройства, а выход триггера 30

I0 соединен с входом ключа 2.

Преобразователь работает следующим образом.

Работа осуществляется в два цикла. В первом щпсле происходит отработка выходного з напряжения на интегрирующем конденсаторе до равенства его значению преобразуемого сигнала, а во втором цикле — разряд интегрирующего конденсатора известным током, причем время разряда интегрирующего конденса- 4О тора до величины опорного напряжения пропорционально величине преобразуемого напряжения в момент окончания первого цикла.

В исходном состоянии ключи 2 и 6 открыты, конденсатор 3 заряжен да значения, превыпиющего максимально возможное амплитудное значение входного переменного напряжения.

Запускающий сигнал, поступающий на вход устройства (фиг, 2 а), изменяет состояние $0 триггера 10, ключ 2 размыкается и отключает источник 1 тока, в результате накопительный конденсатор 3 быстро разряжается от источников 7 и 8 разрядного тока (фиг. 2б). РазФормула изобретения

Преобразователь напряжения во временной интервал, содержащий два элемента сравнения, первые входы которых соединены с накопительным конденсатором, вторые входы— с источниками преобразуемого и опорного напряжения соответственно, а выходы — с раздельными входами первого триггера, источник зарядного тока, соединенный с накопительным конденсатором через ключ, управляемый выходным сигналом второго триггера, первый вход которого соединен с запускающим входом преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения частотного диапазона в сторону верхних частот, в него введены два дополнительных источника разрядного тока и дополнительный ключ, причем первый дополнительный источник подсоединен к накопительному конденсатору непосредственно, а второй — через дополнительный ключ, управляющий вход которого соединен с выходом первого триггера, при этом выход второго элемента сравнения соединен с вторым входом второго триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 205373, кл. Н 03 К 13/20, 1966.

2, Авторское свидетельство СССР N 312279, кл. Н 03 К 13/20, 1970 (прототип).

733101

Составитель Б. Коншин

Техред М. Петко

Редактор И. Гохфельд

Корректор О. Ковинская

Заказ 1768/47

Тираж 995 Подписное

11ЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4