Многоканальный времяимпульсный преобразователь

 

Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано в системах сбора информации при автоматизации технологических процессов , научных исследований и производственных испытаний. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия многоканального времяимпульсного преобразователя за счет уменьшения погрешностей, связанных с нестабильностью параметров разрядной цепи, и сокращения времени разряда . На первом этапе генератор 15 тактовых импульсов устанавливает триггер 14 в единичное состояние, подключая неинвертирующий вход вьшолненного на операционном усилителе 8 компаратора к выходу резисторного делителя 2 опорного напряжения с помощью второго 9 и третьего 10 ключей. При этом ключевой элемент, вьтолненный на транзисторе 11, запирается, размыкается первый ключ 7, а коммутатор 1б с помош,ью измерительных ключей 6..., 6„ подключает соответствующий резисторный датчик 3 к источнику 1 питания, обеспечивая заряд образцового интегрирующего элемента 5 до уровня опорного напряжения, Импульс с формирователя 13 импульсов возвращает триггер 14 в исходное нулевое состояние, формируя на выходной шине 17 сигнал, и размыкает ключи 6. На втором этапе источник 1 питания через первый с С/)

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5p g Н 03 М 1/52 ц(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3855496/24-24 (22) 10. 12.84 (46) 07.07.86. Бюп. У 25 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) В.К.Компанец, Б.К.Райков и О.П.Скобелев (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 474766, кл. G 01 К 27/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р 364104, кл. Н 03 К 17/76, 1970. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах сбора информации при автоматизации технологических процессов, научных исследований и производственных испытаний. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия многоканального времяимпульсного преобразователя за счет

„„SU„„1243094 А 1

I уменьшения погрешностей, связанных с нестабильностью параметров разрядной цепи, и сокращения времени разряда. На первом этапе генератор 15 тактовых импульсов устанавливает триггер 14 в единичное состояние, подключая неинвертирующий вход выполненного на операционном усилителе 8 компаратора к выходу резисторного делителя 2 опорного напряжения с помощью второго 9 и третьего 10 ключей. При этом ключевой элемент, выполненный на транзисторе 11, запирается, размыкается первый ключ 7, а коммутатор 16 с помощью измерительных ключей 6»..., 6„ подключает соответствующий резисторный датчик 3 к источнику 1 питания, обеспечивая заряд образцового интегрирующего элемента 5 до уровня опорного напряжения. Импульс с формирователя 13 импульсов возвращает триггер 14 в исходное нулевое состояние, формируя на выходной шине 17 сигнал, и размыкает ключи 6. На втором этапе источник 1 питания через первый

1243094 ключ 7 и токоограничивающий элемент,, евыполненный на резисторе 4, подключается к инвертирующему входу операционного усилителя 8, неинвертируюп1ий вход которого с помощью ключа. 9 коммутируется на общую шину, что обес-

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах сбора информации при автоматизации технологических процессов, научных исследований и производ.ственных испытаний, Цель изобретения — повышение точности и быстродействия преобразования за счет уменьшения погрешностей, связанных с нестабильностью параметров разрядной цепи образцового конденсатора, и сокращения времени разряда.

На чертеже приведена структурная схема многоканального времяимпульс" ного преобразователя, Многоканальный времяимпульсный преобраз ователь содержит источник 1 питания, выход которого соединен с резисторным делителем 2 опорного напряжения, резисторные датчики 3, р 3 р токоограничивающии эле мент, выполненный на резисторе 4, образцовый интегрирующий элемент (конденсатор) 5, измерительные ключи 6, первый ключ 7, компаратор, выполненный на операционном усилителе 8, инвертирующий вход которого соединен с первым выводом образцового интетрирующего элемента 5, а неинвертирующий вход — через второй ключ 9 с общей шиной и через третий ключ 10 с выходом резисторного делителя 2, ключевой элемент, выполненный на. транзисторе 1 1, коллектор которого соединен с источником 12 напряжения обратной полярности, формирователь 13 импульсов, триггер 14, генератор 15 тактовых импульсов, коммутатор 16 и выходную шину 17.

Многоканальный времяимпульсный преобразователь работает следующим образом. печивает быстрый разряд образцового ин гегрирующего элемента 5 с помощью цепи, образуемой источником 12 напряжения обратной полярности, операционного у=илителя 8 и открытого -.ðàíaacropa 11. 1 ил.

Цикл преобразования параметров датчиков во временной интервал состоит из двух этапов.

На .первом этапе импульсом генера< тора 15 тактовых импульсов триггер 14 устанавливается в единичное состояние, а коммутатор 16 подготавливает к включению очередной измерительный ключ 6. Триггер 14 размыкает второй

1О ключ 9 и замыкает третий ключ 10, отключая тем самым неинвертирующий вход операционного усилителя 8 от общей щины и подключая к нему выход резисторного делителя 2 опорного нап- l5 ряжения. Транзистор 11 запирается, операционный усилитель 8 переходит в режим работы компаратора напряжений. Оцновременно триггер 14 размыкает первый ключ 7 и через коммута20 тор 16 замьп<ает очередной измерительный ключ 6, подавая питание от источника 1 на соответствующий опрашиваемый резисторный датчик 3. Образцовый интегрирующий элемент 5 заряжается

25 по экспоненциальному закону. В момент, когда напряжение на образцовом интегрирующем элементе 5 достигает уравня опорного напряжения, срабатывает компаратор на операционном усилителе 8, возвращая через формирователь 13 триггер 14 в исходное нулевое состояние. Ключ 6 размыкается, длительность импульса с выхода триггера 4 пропорциональна сопротивлениюсоответствующет о резисторногадатчика 3.

На втором =- arre триггер 14, возвращая=ь в нулевое состояние, отключает неинвертирующий вход операционного усилителя 8 от резисторного де4О лителя. 2 опорного напряжения и подключает его к общей шине, подавая на него нулевое напряжение. Одновременно триггер 14 замыкает первый ключ 7, подключая резистор 4 к источнику 11243094

Составитель В.Войтов

Техред О.Сопко Корректор О.Луговая

Редактор И.Дербак

Заказ 371б/55

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Операционный усилитель 8 открывает транзистор 11 и образцовый интегрирующий элемент 5 быстро разряжается до напряжения смещения операционного усилителя 8. На втором этапе схема, состоящая из источника 12 напряжения обратной полярности операционного усилителя 8 и транзистора 11, работает как стабилизатор напряжения

Так как в этом режиме напряжение на неинвертирующем входе усилителя 8 равно нулю, то выходное напряжение стабилизатора определяется только напряжением смещения усилителя. Резистор 4 обеспечивает заданную величину рабочего тока транзистора 11.

Формула изобретения

Многоканальный времяимпульсный преобразователь, содержащий источник питания, выход которого через параллельно включенные цепи из последовательно соединенных измерительного ключа и резисторного датчика каждая подключен к первому выводу образцового интегрирующего элемента, второй вывод которого является общей шиной, компаратор, три ключа и триггер, первый выход которого является выходной шиной, а первый вход соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, второй выход которого подключен к первому входу коммутатора, выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих измерительных ключей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия преобразователя, в него введены источник напряжения обратной полярности, ключевой элемент, выполненный на транзисторе

М токоограничивающий элемент, выполненный на резисторе, резисторный делитель опорного напряжения и формиро10 ватель импульсов, а компаратор выполнен на операционном усилителе,при этом вход формирователя импульсов соединен с базой транзистора, коллектор которого подключен к выходу ис15 точника напряжения обратной полярности, а эмиттер — к первому выводу образцового интегрирующего элемента и инвертирующему входу операционного усилителя, а через резистор и первый

20 ключ — к выходу источника питания, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через второй и третий ключи соответственно с общей шиной и выходом резисторного делите25 ля опорного напряжения, а выход через формирователь импульсов — с вторым входом триггера, первый выход которого подключен к второму входу ком-. мутатора, причем выход источника пи30 тания соединен с входом резисторного делителя опорного напряжения, а управляющие входы первого и второго ключей объединены и подключены к второму выходу триггера, первый выход

35 KQToporo со динен с у ра я ц м вхо дом третьего ключа.