Способ время-импульсного преобразования аналогового сигнала и устройство для его осуществления

 

Изобрете ние может быть использовано в импульсных источниках питания и преобразователях информации. Цель изобретения - повьппение точности и помехоустойчивости преобразования. Устройство, реализ тощее способ, содержит дифференциальный усилитель 1 и управляемый ключ 2. В устройс1во введены генератор 3 коротких импульсов и триггер 4. Та:ким образом, цель изобретения достигается за счет использования однополярных управляющих напряжений, формируемых на выходах дифференциального усилителя 1 и двух линейно-развертывающих напряжений с различной крутизной, формируемых одним узлом - последовательньм соединением генератора тока и конденсатора. Кроме того, в предложенном техническом решении используется только одно пороговое напряжение. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. с (О (Л 00 о ю ю ел

СО(ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (50 4 Н 03 К 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3765137/24-21 (22) 04.07.84 (46) 07.04.87. Бюл. N - 13 (71) Кемеровский государственный университет (72) A.È.Плотников (53) 621.376 ° 54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 369698, кл. Н 03 К 7/08, 1973.

Мартяшин А.И. и др ° Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерения, N.: Энергия, 1-976, с. 58-59, рис.2-5. (54) СПОСОБ ВРЕМЯИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано в импульсных источниках питания и преобразователях информации. Цель изобретения — повышение точности и помехоустойчивости преобразования.

Устройство, реализующее способ, содержит дифференциальный усилитель 1 и управляемый ключ 2. В устройство введены генератор 3 коротких импульсов и триггер 4. Таким образом, цель .изобретения достигается за счет использования однополярных управляющих напряжений, формируемых на выходах дифференциального усилителя 1 и двух линейно-развертывающих напряжений с различной крутизной, формируемых одним узлом — последовательным соединением генератора тока и конденсатора.

Кроме того, в предложенном техническом решении используется только одно пороговое напряжение. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1 13024

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных источниках питания и преобразователях информации, Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости преобразования.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Способ времяимпульсного преобразо- 1Q вания аналогового сигнала включает следующие операции: формирование первого управляющего напряжения путем сложения опорного и входного напряжений, формирование второго управляюще- 15 го напряжения путем вычитания входно-. го напряжения из опорного, поочередное последовательное формирование под действием соответствующих управляющих напряжений первого и второго гинейно- 2{) развертывающих напряжений„ поочередное последовательное сравнение линейно-развертывающих напряжений с пороговым напряжением, причем при достижении величины порогового напряжения линейно-развертывающим напряжением оно уменьшается до начального значения и начинается формирование другого линейно-развертывающего напряжения, и поочередное формирование по резуль- 30 татам сравнения линейно-развертывающих и порогового напряжений длительностей импульса и паузы выходного сигнала.

Устройство для реализации способа содержит дифференциальный усилитель

1, управляемый ключ 2, управляемый генератор 3 коротких импульсов, триггер 4, при этом первый вход дифференциального усилителя 1 соединен с вход- 49 ной шиной, второй вход с общей шиной, а прямой и инверсный выходы — с входами управляемого ключа 2, выход которого соединен с входом управляемого генератора 3, выход которого соединен 45 с входом триггера 4, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа 2.

Управляемый генератор 3 может быть выполнен из соединенных последовате5О лько управляемого генератора тока и конденсатора, объединенные выводы которых соединены с входом порогового элемента, выполненного на соединенных последовательно однопереходном и биполярном транзисторах. Использование управляемого генератора тока позволяет изменять крутизну линейно-разверU,С П,С а

П а П» д — пороговое напряжение управ ляемого генератора 3 коротких импульсову

U и U — напряжения на и инверсном где U< прямом выходах

25 2 тывающего напряжения на конденсаторе и этим изменять длительность его за- . ряда до порога срабатывания порогового элемента, включение на входе которого однопереходного транзистора обеспечивает сброс линейно-развертывающего напряжения к своему начальному значению в момент достижения порога, Устройство работает следующим образом.

С выхода дифференциального усилителя 1 через управляемый ключ 2 одно иэ напряжений в соответствии с положением триггера 4 поступает на вход управляемого генератора 3, конденсатор которого заряжается током генератора тока, величина которого пропорциональна величине выходного напряжения дифференциального усилителя 1.

При достижении напряжения на конденсаторе порогового значения управляемый генератор 3 формирует короткий выходной импульс, который переключает триггер 4 в противоположное состояние, при этом переключается управляемый ключ 2 и на вход генератора тока поступает управляющее напряжение с противоположного выхода дифференциального усилителя 1, которое вызовет изменение тока заряда конденсатора, который был разряжен входной цепью порогового элемента управляемого генератора 3 за время формирования выходного импульса.

Изменение тока заряда конденсатора в свою очередь вызовет изменение скорости заряда конденсатора и, следовательно, времени до появления на выходе управляемого генератора 3 следующего выходного импульса, который вызовет очередное переключение триг гера 4 и соответственно управляемого ключа 2. Процесс формирования выходного сигнала повторяется вновь, причем длительность импульса определяется управляющим напряжением с одного иэ выходов дифференциального усилителя 1, а длительность паузы — управляющим" напряжением с его противоположного выхода, Эти длительности можно определить из выражений

13024 дифференциального усилителя 1; коэффициент преобразования генератора тока;

С вЂ” емкость конденсатора в управляемом генераторе 3.

Выходной сигнал устройства пропорционален относительной длительности импульса, т.е.

Ug

t,+t U +U откуда следует, что он не зависит от величин U,, С и g, что позволяет повысить точность и помехоустойчивость преобразования, причем в качестве опорного напряжения в устройстве принято синфазное напряжение на выходах дифференциального усилителя 1, равное

Формул а изобретения

Составитель Е.Борзов

Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник

Редактор А.Шандор

Заказ 1224/55 Тираж 902 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, U,+U 20 зафиксированное с помощью глу2 бокой стабилизации синфазного режима.

Таким образом, использование однополярных управляющих напряжений, фор- 25 мируемых на выходах дифференциального усилителя, двух линейно-развертывающих напряжений с различной крутизной, формируемых одним узлом — последовательным соединением генератора тока 30 и конденсатора, а также использование только одного порогового напряжения позволяет обеспечить значительное повышение точности и помехоустойчивости преобразования.

1. Способ времяимпульсного преобразования аналогового сигнала, вклю — 40 чающий поочередное последовательное

25 4 формирование первых управляющего и линейно-развертывающего напряжений и вторых управляющего и линейно-развертывающего напряжений, поочередное сравнение обоих линейно-развертывающих напряжений с пороговыми напряжениями и поочередное формирование по результату сравнения длительностей импульса и паузы выходного сигнала, при этом первое управляющее напряжение формируют путем сложения опорного и входного напряжений, о т л и— чающий с я тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости преобразования, второе управляющее напряжение формируют путем вычитания входного напряжения иэ опорного, причем пороговые напряжения выбирают равными, а в момент равенства каждого линейно — развертывающего и порогового напряжений уменьшают это линейно-развертывающее напряжение до начального значения °

2. Устройство для времяимпульсного преобразования аналогового сигнала, содержащее дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, и управляе— мый ключ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, в него дополнительно введены соединенные последовательно управляемый генератор коротких импульсов и триггер, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа, выход которого соединен с входом управляемого генератора коротких импульсов, а входы — с пря-. мым и инверсным выходами дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с общей шиной.