Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов

 

Изобретение может быть использовано в устройствах обработки и преобразования импульсных сигналов. Целью изобретения является расширение диапазона коэффициента преобразования . Для достижения этой цели в преобразователь длительности периодических импульсных сигналов,содержащий входную шину 1, дифференцирующую цепь 2, триггер 3, компаратор 5 и выходную шину 9, дополнительно введены два интегрирующих усилителя 4 и 7, одновибратор 6 и управляемый интегратор 8. Изменение напряжения на выходе первого интегрирующего усилителя 4 компенсируется соответствующим изменением скорости нарастания напряжения на выходе управляемого интегратора 8, что исключает зависимость коэффициента преобразования длитeльj pcти от частоты входных импульсов. Работа преобразователя поясняется временными диаграммами приведенными в описании изобретения. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 47 А1 (51) 4 Н 03 К 5/04

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг, f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4113694/24-21 (22) 02.06.86 (46) 30.01.88. Бюл. М- 4 (72) М.Г.Сабиров (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 423236, кл . Н 03 К 5/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1149392, кл. Н 03 К 5/01, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах обработки и преобразования импульсных сигналов.

Целью изобретения является расширение диапазона коэффициента преобразования. Для достижения этой цели в преобразователь длительности периодических импульсных сигналов,содержащий входную шину 1, дифференцирующую цепь 2, триггер 3, компаратор

5 и выходную шину 9, дополнительно введены два интегрирующих усилителя

4 и 7, одновибратор 6 и управляемый интегратор 8. Изменение напряжения на выходе первого интегрирующего усилителя 4 компенсируется соответствующим изменением скорости нарастания напряжения на выходе управляемого интегратора 8, что исключает зависимость коэффициента преобразования длительности от частоты входных импульсов. Работа преобразователя С2 е поясняется временными диаграммами приведенными в описании изобретения.

3 ил.

С:

1370747 (3) 10

Ка Umo Т, Ь (4) 20

30

1- ° ЦЗ >

U< = — К, U

40 (2) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки и преобразования импульсных сигналов.

Цель изобретения — расширение диапазона коэффициента преобразования.

На Ьиг. 1 представлена электрическая функциональная схема устройства;на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы,поясняющие его работу.

Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов содержит входную шину 1, соединенную через дифференцирующую цепь 2 с

S-входом триггера 3, через первый интегрирующий усилитель 4 — с первым входом компаратора 5 и через последовательно соединенные одновибратор 6 и второй интегрирующий усилитель 7 — с входом управляемого интегратора 8, управляющий вход которого соединен с выходной шиной 9 и выходом триггера 3, а выход — с вторым входом компаратора 5, выход которого соединен с R-входом триггера 3.

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть на входную шину 1 преобразователя подается периодический пульсный сигнал с периодом Т, амплитудой U„, длительностью t„. Тогда в установившемся режиме на выходе первого интегоирующего усилителя 4 напряжение 0< равно: где (-К,) — коэффициент передачи первого интегрирующего усилителя 4.

На выходе одновибратора 6 формируется периодический импульсный сигнал с тем же периодом Т, амплитудой

Б, и длительностью Г . Ha выходе второго интегрирующего усилителя 7 напряжение U равно:

Пх г»о > що Т где (-Е ) — коэффициент передачи второго интегрирующего усилителя 7.

Передним фронтом каждого входного импульса триггер 3 устанавливается в единичное состояние на выходе.

Этот сигнал подается на управляющий вход интегратора 8 и на выходе его формируется линейно изменяющееся напряжение П где à — постоянная времени интеграла 8.

Учитывая выражение (2), U, равЛинейно изменяющееся напряжение растет (по абсолютной величине) до тех пор, пока оно не сравняется с напряжением U Они сравниваются компаратором 5 и в момент их равенства на выходе компаратора 5 формируется сигнал, сбрасывающий триггер 3 в нулевое состояние. Это в свою очередь вызывает сброс управляемого интегратора 8. Таким образом, условия равенства U и U, подставляя вместо них выражения (1) и (4), можно определить длительность импульса на выходе триггера 3 или длительность импульса на выходе преобразователя — К U с.

К U

"о

Т 2 " ТГ >

К, Um кv = к " (5)

mo o

К, U

45 где

Umo о коэффициент преобразования длительности.

Из выражения (5) видно, что коэффициент преобразования длительности оо при постоянной амплитуде импульсов на входе преобразователя зависит только от параметров элементов схем. Меняя один из них, например коэффициент усиления первого интегрирующего усилителя 4 К,, можно получить непрерывный спектр коэффициентов преобразования длительности как больших, так и меньших единицы.

3 13707

Временные диаграммы на фиг. 2 показывают входные импульсы диаграммы изменения во времени напряжения на выходе управляемого интегратора

8 U и выходные импульсы преобразо— э вателя (Ь, 2 ) .

В зависимости от коэффициента усиления К, первого интегрирующего усилителя 4 линейно изменяющееся нап- 0 ряжение U з на выходе управляемого интегратора 8 сравнивается на компараторе 5 с разными уровнями напряжения на выходе первого интегрирующего

/ усилителя 4, например У, и It, I5 (фиг. 2 ). Таким образом, момент появления во времени сигнала на выходе компаратора 5, сбрасывающего триггер

3 и завершающего формирование импульса преобразователя, зависит прямо пропорционально от коэффициент уси— ления К первого интегрирующего усилителя 4. Как изображено на фиг. 2Е, при коэффициенте усилением

К, на выходе преобразователя формиру-25 ются импульсы длительностью (фи - 2 ) и пРи коэффициенте Усиления К, — импульсы длительностью t (фиг. 2 ). Коэффициент преобразования длительности K больше и меньше 3Q единицы соответственно.

При изменении частоты входного сигнала при той же длительности импульсов изменяются напряжения

1 и U на выходе первого интегрирую35 щего усилителя 4 и второго интегрирующего усилителя 7 (фиг. За). Изменение напряжения Б на выходе вто47

4 рого интегрирующего усилителя 1 вызывает изменение скорости возрастания (по абсолютной величине) напряжения Г на выходе управляемого интегратора 8 (фиг. ЗГ). Изменение е напряжения У„ на выходе первого интегрирующего усилителя 4 компенсируется соответствующим изменением скорости возрастания напряжения U>

Hp выходе управляемого интегратора

8 так, что коэффициент преобразования длительности не зависит от частоты входных импульсов (фиг. 36).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов, содержащий входную шину, выходную шину, соединенную с выходом RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом компаратора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона коэффициента преобразования, в него дополнительно введены дифференцирующая цепь, два интегрирующих усилителя, управляемый интегратор и одновибратор,вход которого соединен с входной шиной, через дифференцирующую цепь — с

S-входом триггера, через пврвый интегрирующий усилитель — с первым входом компаратора,а выход через второй интегрирующий усилитель -. с входом управляемого интегратора, управляющий вход которого соединен с выходной шиной, а выход — с вторым входом компаратора.

1370747

У 4ю, Аю

14 0<

Составитель С. Ермаков

Редактор К.Крупнина Техред И.Попович Корректор С.Черни

Заказ 427/54 Тирам 928

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

Подписное

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