Многоканальный времяимпульсный преобразователь

 

Изобретение может быть использовано в системах сбора информации при автоматизации технологических процессов, научных исследований и производственных испытаний. С целью повьппения точности, уменьшения массогабаритов преобразователь содержит четыре дополнительных ключа и дифференциальньш усилитель с единичным коэффициентом усиления. Накопительный конденсатор с помощью первой пары ключей подключается к выходу дифференциального усилителя для предварительного заряда, а затем с помощью второй пары ключей - к выходам ключей каналов преобразователя для окончательного дозаряда до уровня преобразуемого напряжения. Основная часть энергии при заряде накопительного конденсатора поступает от дифференциального усилителя, а не от источника сигнала, что повышает точность преобразования за счет уменьшения влияния линии связи, позволяет уменьшить емкость фильтрующих конденсаторов, а следовательно, массогабариты преобразователя. 3 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

А1 (sg 4 H 03 М 1/50 ф к(., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " "

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

r l

) в Ь (1

Cb 3

CO

Сл (21) 4140477/24-24 (22) 16.09.86 (46) 30.06.88. Бюл. 1@ 24 (71) Куйбьппевский авиационный институт им. С.П.Королева (72) С.Н.Игонин, В.К.Компанец, А.В.Логвинов и О.П.Скобелев (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 445146, кл. Н 03 М 1/50, 1974.

Компанец В.К, и др ° Техническое средство АСИИ ГТД на базе КАМАК и микроЭВМ, Куйбышев, 1983, с. 62-74. (54) МНОГОКАНАЛЬНЬЙ ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано в системах сбора информации при автоматизации технологических процессов, научных исследований и производственных испытаний. С целью повьппения точности, уменьшения массогабаритов преобразователь содержит четыре дополнительных ключа и дифференциальный усилитель с единичным коэффициентом усиления. Накопительный конденсатор с помощью первой пары ключей подключается к выходу дифференциального усилителя для предварительного заряда, а затем с помощью второй пары ключей — к выходам ключей каналов преобразователя для окончательного дозаряда до уровня преобразуемого напряжения. Основная часть энергии при заряде накопительного конденсатора поступает от дифференциального усилителя, а не от источника сигнала, что повышает точность преобразования за счет уменьшения влияния линии связи, позволяет уменьшить емкость фильтрующих конденсаторов, а следовательно, массогабариты преобразователя. 3 ил.

140679

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэовано в системах автоматизации технологических процессов, научных исследова5 ний и производственных испытаний, Цель изобретения — повышение точности, уменьшение массогабаритов преобразователя.

На фиг. 1 представлена схема многоканального времяимпульсного преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы," на фиг. 3 схема устройства управления.

Многоканальный времяимпульсный преобразователь содержит фильтрующие конденсаторы 1, соединенные через резисторы ? с источниками 3 преобра" зуемых напряжении, ключи 4 и 5, дифференциальный усилитель 6 с единичным коэффициентом усиления, ключи

7 — 10, накопительный конденсатор

11, разрядные ключи 12 и 13, катушки

14 индуктивности, дифференциальный усилитель 15, амплитудно-временной преобразователь 16, распределитель

17 импульсов и устройство управления, выполненное на распределителе 18 импульсов. Вывод 19 является выходом многоканального времяимпульсного преобразователя.

Устройство управления может содержать, например, генератор 20 тактовых импульсов, три ждущих мультивибра" тора 21 — 23 и элемент 24 совпадения (фиг ° 3). 35

Многоканальный времяимпульсный преобразователь работает следующим образом (фиг. 1 и 2).

В исходном состоянии все ключи разомкнуты, фильтрующие конденсаторы

1 заряжены до уровня преобразуемых напряжений источников 3. В момент

t1 на первом и четвертом выходах распределителя 18 появляются импульсы (фиг. 2а, б) и замыкаются ключи 4 и

5 опрашиваемого канала и ключи 8 и

9. Фильтрующий конденсатор 1 подключается к входам дифференциального усилителя 6, к выходу которого подключается накопительный конденсатор 50

1 1. Конденсатор 11 заряжается ря где U — напряжение на фильтрующем кондейсаторе; ЬЦ вЂ” смещение нулевого уровня дифференциального усилителя 55

6. В момент t импульс с четвертого выхода устройства управления заканчивается (фиг. ?б) и появляется на е третьем выходе (фиг. 2в) . Ключи 8 и

9 размыкаются, ключи 7 и 10 замыкаются, Происходит дозаряд конденсатора

11 до напряжения U„ = П (фиг. 2д).

В момент t ÷àêàí÷èâàþòñÿ импульсы с гервого и третьего выходов устройства управления и появляется импульс на втором era выходе (фиг. 2а, в, r).

Размыкаются ключи 4, 5 и 7, 10, распределитель 17 переключается, подготавливая ключи каналов к опросу очередного источника напряжения.

Замыкаются разрядные ключи 12 и 13, и накопительный конденсатор 11 начина ет разряжаться на катушку 14 индуктивности, К моменту С окончания импульса с второго выхода устройства управления (фиг. 2г) ток в катушке 14 достигает максимального значения. В момент t разрядные ключи 12 и 13 размыкаются и на катушке 14 индуктивности возникает импульс ЭДС самоиндукции, амплитуда которого пропорциональна величине преобразуемого напряжения (фиг. 2е). Дифференциальный усилитель 15 преобразует дифференциальный сигнал с катушки 14 в недифференциальный, а амплитудновременной преобразователь 16 преобразует амплитуду импульса во временной интервал Т» (фиг. 2ж): Т

К U„ где К вЂ” коэффициент преобразования; U — преобразуемое напряжение.

В момент t5 заканчивается цикл преобразования на одном канале. С приходом очередного тактового импульса аналогично преобразуется напряжение очередного источника сигнала.

Устройство управления, выполненное на распределителе 18 импульсов, работает следующим образом (фиг. 2 и 3).

В момент t генератор 20 тактовых импульсов запускает мультивибраторы

21 и 22, которые формируют сигналы, представленные соответственно на фиг. 2а, б. Элемент 24 совпадения из выходных сигналов мультивибраторов 21 и 22 формирует импульс (фиг. 2в). Задним фронтом импульса мультивибратора 22 запускается мультивибратор 23, формируя сигнал, представленный на фиг. 2г.

3 1l) 06 7

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Многоканальный» времяимпульсный преобразователь, содержащий в каждом канале два ключа и фильтрующий кон5 денсатор, первый и второй выводы которого через резисторы соединены с выходами источника преобразуемого напряжения, информационный вход первого ключа соединен с первым выводом фильтрующего конденсатора, второй вывод которого соединен с информационным входом второго ключа, выходы первых ключей каналов объединены, выходы вторых ключей каналов объединены, а управляющие входы ключей каждого канала соединены с соответствующим выходом первого распределителя импульсов, Вход которого подключен к первому выходу устройства управления, выполненного на втором распределителе импульсов, второй выход которого соединен с управляющими входами двух разрядных ключей, ин- р5 формационный вход первого из которых подключен к первому выводу накопительного конденсатора, а выход — к первому выводу катушки индуктивности и к первому входу дифференциального усилителя, информационный вход второго ключа подключен к второму выводу накопительного конденсатора, а выход — к второму выводу катушки индуктивности и к второму входу дифференциального усилителя, выход кото- 5 рого соединен с входом амплитудновременного преобразователя, средний вывод катушки индуктивности соединен с обшей шиной, а выход амплитуднонременного преобразователя является . выходной шиной, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, уменьшения массогабаритов преобразователя, в него введены четыре дополнительных ключа и дополни" тельный дифференциальный усилитель с единичным коэффициентом усиления, причем первый вход дополнительного дифференциального усилителя с единичным коэффициентом усиления соединен с выходами первых ключей каналов и объединен с информационным входом первого дополнительного ключа, выход которого подключен к первому выводу накопительного конденсатора и объединен с выходом второго дополнительного ключа, информационнЬ»й вход которо" го соединен с выходом дополнительного дифференциального усилителя с единичным коэффициентом усиления, второй вход которого соединен с выходами вторых ключей каналов и Объединен с информационным входом третьего дополнительного ключа, выход которого соединен с вторым выводом накопительного конденсатора и объединен с выходом четвертого дополнительного ключа, информационный вход которого подключен к общей шине, а управляющие входы первого и третьего дополнительных ключей подключены к третьему выходу второго распределителя импульсов, управляющие входы второго и четвертого дополнительных ключей соединены с четвертым выходом второго распределителя импульсов.

14067 >5

Редактор А.Огар

Заказ 3208/55

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

Vf8 а Вюх.1

V1 д &e. e

V18

8 дык 5

+f8 вью Z

V»

Составитель В.Махнанов

Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

Тиразк 928 Подписное

В ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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