Устройство для определения отношения двух напряжений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЯ, содержацее интегратор один из входов которого соединен через ключ с одним из входов устройства;; счетчик, выход которогр является выходом устройства, генератор импульсов и блок синхронизации , отличающееся тем, что, с целью повьваения точности и расширения Ьбласти применения, оно содержит соединенные последовательно блок выборки-хранения, вход которого подключен к выходу интегратора, и преобразователь напряжения в интервгш времениу выход которого соединен с управляющим входом ключа и с входом разрешения счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, упргшляюцие входы бло-щ ка выборки-хранения и преобразователя напряжения в интервал времени, а также вход сброса счетчика соединены с соответствугацими выходами блока синхронизации, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, S другой вход устройства подключен к другому входу интегратода. н

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (IQI (П) 3(я) G 06 Q 7 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aetoacHDMV ОЕИДЕТЙЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3 390968/18-24 (22) 05. 02. 82 (46) 23.02.84. Бюл. Ю 7 (72) И. IG.Cåðãeåâ, В.М.Лунин, А Л.Коротынский, В.К.Рощин, В.И.Русин, В.С.Артеменко, Ю.Н.Самарцев, Ю.Н.Власенко и О.Н.Гулах (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт нм. 50-летия Вели кой Октябрьской социалистической революции (53) 681.3(088.8) (56) 1. Жилинскас Р-П.П. Измерители отношения н их применение в радио-. иэмерительной технике. М., Советское радио, 1975, с. 146, рнс. 4. 33.

2. Гитис Э.И., Пискулов Е.A.

Аналого-цифровые преобразователи, М., Энергонздат, 1981, с. 225, рис. 6-5б (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее интегратор один из входов которого соединен через ключ с одним из. входов устройства счетчик, выход которогр является выходом устройства, генератор импульсов и блок синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения, оно содержит соединенные последовательно блок выборки-хранения, вход которого псдключен к выходу интегратора, и преобразователь напряжения в ийтервал времени выход которого соединен с управлякщим входом ключа и с входом разрешения счетчика, счетный вход которого соединен с выхедом генератора импульсов, управляющие входы бло-Е ка выборки-хранения и преобразователя напряжения в интервал времени, а также вход сброса счетчика соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, Б другой вход устройства подключен к другому входу интегратора.

1075273

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, в частности, при построении информационно-измерительных устройств, и управляющих систем.

Известно устройство для определения отношения двух напряжений, содержащее схему сравнения, входы которой соединены с источником напряжения-делимого и с выходом интегратора, напряжение с выхода схемы сравнения по- 0 ступает на цепь управления длительностью импульсов широтно-импульсного модулятора, напряжение с выхода которого, в свою очередь, управляет ключом, через который напряжение-дели- 15 тель подается на вход интеграто- ра 1) .

Недостатком устройства является относительно невысокая точность, поскольку в погрешность преобразования входит погрешность от некомпенсации схемы сравнения, а также аддитивная и мультипликативная погрешности интегратора.

Наиболее близким техническим реше- 25 нием к изобретению является устрой- !ство аналого-цифрового преобразова- ния, которое может быть использовано для получения отношения двух напряжений, содержащее интегратор, входы которого через соответствующие ключи соединены с входами устройства, выход интегратора через схему сравнения соединен с первым триггером, выход которого подключен. к пер- 35 вому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход элемента И соединен с входом счетчика, управляющие входы. ключей соединены с выходами 40 второго и третьего триггеров, образукщих цепь синхронизации $2) .

Недостатком известного устройства также является недостаточно высокая точность, поскольку на резуль- 45 тат преобразования влияет погрешность от эоны нечувствительности и дрейфа входного напряжения схемы сравнения. Кроме того, известное устройство не позволяет определять отношение двух напряжений в том 50 случае, если эти напряжения являют- . ся импульсными сигналами и приходят одновременно.

Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для определения отношения двух напряжений, содержащее интегратор, один из входов которого соединен через ключ с одним из входов устройства, счетчик, выход которого является выходом устройства, генератор импульсов и блок синхронизации, содержит соединенные последовательно блок выборки-хранения и преобразователь напряжения в интервал времени, выход которого соединен с управляющим входом ключа. и с входом разрешения счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, управляющие входы блока выборки-хранения и преобразователя напряжения в интервал времени, а также вход сброса счетчика соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, вход которого соединен с-выходом генератора импульсов, другой вход устройства подключен к другому входу интегратора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит соединенные последовательно интегратор 1, выполненный на операционном усилителе 2, конденсаторе 3 и масштабных резисторах 4 и 5, блок 6 выборки-хранения, преобразователь 7 напряжения в интервал времени и счетчик 8.

Блок -9 синхронизации соединен с блоком 2 выборки-хранения, преобразователем 7 напряжения в интервал времени, счетчиком 8 и генератором 10 импульсов, которыЯ соединен со счет.ным входом счетчика 8. Ключ 11 подключен между одним из входов устройства и интегратором 1 ° Выход преобразователя 7 напряжения в интервал вре" мени соединен с управляющим входси ключа 11. Блок 9. синхронизации может быть вьполнен в виде соединенных последовательно счетчика импульсов, например двоичного, и дешифратора.

Устройство работает циклично.

В каждом цикле осуществляется: интегрирование интегратором 1 напряжения 0, в течение времени цикла Т, 1 интегрирование интегратором 1 напряжения 0 в течение времени Т, определяемого преобразойателем 7 напряжения в интервал времени; выборка блоком 6 выборки-хранения выходного напряжения интегратора 1 с последующим запоминанием в течение времени цикла Т1,, квантование инвервала времени Т при помощи счетчика 8 и генератора 10 частотой fa .

Предположим, перед началом преобразования напряжение на выходе блока 6 выборки-хранения равно 0, а его коэффициент передачи К ; коэффициент передачи преобразователя 7 напряжения в интервал времени равен К ; емкость конденсатора 3 С; напряжения

U» и 0 разной полярности.

Тогда после первого цикла работы функционального преобразователя напряжение на выходе блока 6 выборкихранения будет равно

1075273

U,.T„, О,и„.к,, (),т,„ ниси (сn и

О =Л1 + К К вЂ” К +

ii) Составитель И.Шелипова

Редактор Н.Пушненкова Техред Л.Пилипенко Корректор Г Решетник

Заказ 503/43, Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 где ((, - величина сопротивления резистора 4; величина сопротивления резистора 5.

Аналогично, после окончания ))--го цикла преобразования, напряжение на выходе блока б выборки-хранения. будет равно

1 4 и - (((2 Г (и! к1 0 1- R c (2)

0„( г

Вь эажение (2) состоит из двух частей: геометрической прогрессии,. сходящейся при условии 0 Кг Кп! кгс и убывающего при этом же условии члена () ((цг "г "п1 )

„l

В результате в установившемся режиме (n m) при выполнении условия! — 1

0г-Кг К

Ягс напряжение на выходе блока. б выборки-хранения станет рав() Я Т

U„-(! ò u„, — . о ., " О, R, к„

Аналогично, интервал времени Т в установившемся режиме будет равен г (<р=()оэ (г=((ц (4)

10 R1 а выходной код определится выражением

0» г Рц л

u> R, т.

4 где То=- . - период квантованИя. о

Таким образом, код на выходе устройства пропорционален отношению входных напряжений противоположной

20 полярности (1 . и 0 °

Техник< экономическая эффективность от использования изобретения заключается в повышении точности

25 н расширении области применения при осуществлении операции деления двух разнополярных сигналов.