Преобразователь напряжения в интервал времени

 

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в универсальных и специальных средствах измерения . Содержит первый интегратор 1, состоящий из преобразователя напряжения в ток 2 и накопительного элемента на конденсаторе 3, переключатель 4, второй интегратор 6,на операционном усипителе 7 и конденсаторе 8, ключ 9, триггер 11, генератор 12 тактовых импульсов, компаратор 13. Введение в известный преобразователь инвертора 10, источника опорного тока 5 позволяет существенно повысить быстродействие за счет снижения требований к быстродействию элементов схемы, т.к. в устройстве осуществляется интегрирование токов. 2 3.п. ф-лы, 2 ил.

А1 СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И1 (59 4 Н 03 М 1 52 у Ф

1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДФСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ, ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 38456 1 3/24-24 (22) 17.01.85 (46) 23,01.87. Бюл. У 3 (72) А.В.Акимов, И.П,Грищенко, В.Д.Михотин и Ю.В.Утемишев (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 363038, кл. Н 03 M 1/52, 1964.

Авторское свидетельство СССР

Р 1001462, кл. Н 03 M 1/52, 1975. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В

ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в универсальных и специальных средствах измерения. Содержит первый интегратор 1, состоящий из преобразователя напряжения в ток 2 и накопительного элемента на конденсаторе 3, переключатель 4, второй интегратор 6,на операционном усилителе 7 и конденсаторе

8, ключ 9, триггер 11, генератор 12 тактовых импульсов, компаратор 13.

Введение в известный преобразователь инвертора 10, источника опорного тока 5 позволяет существенно повысить быстродействие за счет снижения требований к быстродействию элементбв схемы, т.к. в устройстве осуществляется интегрирование токов.

2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1285599

П (t)=v (t ) + -- (t — t )

Ех

Сэ

» а напряжение на выходе инвертора 10 уменьшается

5 и Е!х пЕ» (t)= — — -(t-t )+ — -(t-t ) !

О С 4 С

Ь s

» где n — коэффициент передачи инвертора 10.

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в универсальных и специальных средствах измерения.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы.

Устройство содержит первый интегратор 1, состоящий из преобразователя 2 напряжения в ток и накопительного элемента на конденсаторе 3, переключатель 4, источник 5 опорного тока, второй интегратор 6, состоящий из операционного усилителя 7 и конденсатора 8, ключ 9, инвертор 10, триггер 11, генератор 12 тактовых импульсов, компаратор 13.

Устройство работает следующим обР разом. Временные диаграммы (фиг.2) иллюстрируют отработку скачкообразного изменения входного сигнала от 0 до

U Так как на схеме были нулевые начальные условия, то компаратор 13 срабатывает в самом начале цикла преобразования, переключатель 4 устанавливается в левое положение. Конденсатор 3 в течение интервала времени

1 О,t | заряжается лишь током I,ïîскольку Е„=О, до напряжения

u (t,.) = — — ----

После подачи скачка входного напряжения осуществляется интегрирование тока I» за интервал времени

t,) . Таким образом, в момент времени напряжение на конденсаторе 3 равно

Е т

U (t)= — — — + — (t - t)

5 С С 0»

5 где Т вЂ” интервал времени, в течение которого осуществляется одно преобразование, оно задается генератором 12 тактовых импульсов.

В момент времени с, по команде с генератора 12 начинается следующий цикл преобразования. Переключатель 4 переводится в правое положение, а ключ 9 размыкается, тем самым разре.шая конденсатору 8 интегрирование токов I< и I . Конденсатор 3 в это время интегрирует лишь ток I<.

Напряжение на конденсаторе 3 изменяется по закону

В момент равенства этих напряжений происходит сраба.ть!вание компаратора. Это происходит в момент времени t2, т.е.

tl Io tlI » — — --(t -t ) + — -(t -с ) =

С 2 1 С 2

=v (с,) + --(с — t ) .

Е„ э С

С

При С = - h T=T-t +t

Ех Ех, t! с — — (t - t ) или !!Т = — Т (— -- -)

I 0 I0

В выражении множитель (t,— t,) /Т учитывает среднее значение напряжения на входе преобразователя, поскольку устройство измеряет интегральные значения, а так как I K- U где К— коэффициент передачи преобразователя

2 напряжения в ток, то а Т

U» К Т

»!

Формула изобретения

Преобразователь напряжения в интервал времени, содержащий компаратор, первый вход которого подключен к выходу первого интегратора, входкоторого является входной шиной, а выход компаратора соединен с первым входом триггера, второй вход которо- го подключен к выходу оператора тактовых импульсов, а выход соединен с управляющим входом ключа, первый вход второго интегратора соединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены инвертор и источник опорного тока, выход которого соединен с информационным входом переключателя, первый выход которого подключен к первому входу компаратора, а второй выход объединен с дополнительным выходом первого интегратора и подключен к второму входу второго инL тегратора, выход которого через инвертор соединен с. вторым Входом ком паратора,причем второй вход и выход второго интегратора подключены соот3 1285599 4 ветственно к информационному входу и 3. Преобразователь по п.1, о т— выходу ключа. л и ч а ю шийся тем, что второй

2. Преобразователь по п.1, о т— интегратор выполнен в виде операционл и ч а ю шийся тем, что первый ного усилителя, между выходом и ининтегратор выполнен в виде последова- g вертирующим входом которого включен тельно соединенных преобразователя конденсатор, причем инвертирующий напряжения в ток, вход которого явля- вход операционного усилителя являетется входом интегратора, и накопитель- ся вторым входом второго интегного элемента, первый вывод которого ратора, неинвертирующий вход является дополнительным выходом ин- >0 и выход — соответственно первым тегратора, второй вывод является вы- входом и выходом второго интегходной шиной. ратора. !

0, ! (! / и ч / !

/

1 ! ! духо

Reap

ОЮЗА

8eixo ф 1И аем

Составитель В.Махнаков

Редактор Н.Тупица Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Заказ 7535/57 Тираж 899 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