Преобразователь экспоненциальных видеоимпульсов в напряжение
Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для получения информации об энергетических параметрах экспоненциальных видеоимпульсов, для получения информации о параметрах сложных электрических цепей, в процессе обработки сложных сигналов , для идентификации механических систем . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается средствами для выполнения над исследуемым сигналом операций стробирозания, запоминания , логарифмирования, преобразования отношения напряжений в напряжение I з. п. ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 М 1 50
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3 (Р (5
CO оР
СР
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР.(2I) 4807104/24 (22) 14.02.90 (46) 15.01.92. Бюл. № 2 (71) Пензенский политехнический институт (72) А. И. Мартяшин и В. А. Мартяшин (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1267290, кл. О 01 R 27/02, 1985.
Авторское свидетельство СССР № 1305854, кл. Н 03 М I/50, 1986. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫХ ВИДЕОИМПУЛЬСОВ В НАПРЯЖЕНИЕ
Изооретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для получсния в реальном масштабе времени информации о площади, ограниченной экспоненциальным видеоимпульсом Vexp(— xt), и может быть использовано для получения информации о параметрах электрических цепей, в процессе обработки импульсных и сложных сигналов, для идентификации механических систем.
В силу того, что экспоненциальный сигнал Vexp(— х!) лишь условчо может быть назван импульсом (из-за своего поведения при taco), практическая его площадь чаще всего определяется из условия уменьшения текущего значения амплитуды до определенногоо наперед зада нного уровня. В этой связи обычные интегрирующие преобразователи принципиально не могут дать результата без систематической составляющей погрешности, обусловленной конечным временем интегрирования (теоретически верхним пределом интеграла должна быть «+ »
Вместе с тем, учитывая, что Vexp(— хт)Х а,=о
„«Я0„„1706040 А 1 (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для получения информации об энергетических параметрах экспоненциальных видеоимпульсов, для получения информации о параметрах сложных электрических цепей, в процессе обработки сложных сигналов, для идентификации механических систем. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей — достигается средствами для выполнения над исследуемым сигналом операций стробирования, запоминания, логарифмирования, преобразования отношения напряжений в напряжение
I з. п. ф-лы, 3 ил.
Xllt=(— — )Г е " = . ожно СО3l3Tb к преобразователь. свободный от этого недостатка; для этого необходима фиксация амплитуды исследуемого импульса, преобразование показателя экспоненты в напряженнс и преобразование отношения напряжений в напряжение.
Известны преобразователи (из мер и тел и ) показателя экспоненты в интервал времени и код, в которых показатель экспоненциальной функции определяют по фиксированному (фиксированным) интервалу времени от начала момента преобразования до момента равенства преобразуемого сигнала определенному наперед заданному уровню.
Основным недостатком таких устройств является их низкое быстродействие и ограниченные функциональные возможности.
Известны преобразователи отношения напряжения, пропорционального показателю экспоненты (постоянной времени электричес кой цепи), к постоянному напряжению, которые можно использовать для получения информации о значении площади (о значении величины обратной площади) экспоненf706040
10,l. iI Hoi о ll<3ll()HiKeнин в постоянное, и(.поль>и;(нный 1,,!реобразователе параметров грех15 ..1 MBHTII!.ix (II<, хiiocllocников в напряihение. .) о! прсобр;> <>ват(;Ib содержит послед<н)ас.!ьио с «.(и:! Ииьц л<и.ар!3(рмато(1 I, циф<, (р<. !(Ии;>i
tt. и: (жду иичи o()pcпечивает расширение
,.:fh!! HoHBльпых возможностей преобразова-! t I >1.
Н>! ф !г. I приведена структура предла:,It.!(Ioro преобразователя; на фиг. 2 — времен50
55 ви lbHblx видеоимпульсов. Такие устройства содержа i последовательно соединенные преобразовател ь показателя экспоненциал ьного сигнала в интервал времени, фильтр нижних частот и делитель напряжений.
Ос)<о!)ны ч недостатком таких устройств яв.l5
ВоК<1 3iп елн экс<и>н HTbl в интервал времени
ll необходимо«. ью последующей фильтрации (У c f>(:lilt и и Я ) . ! («Ибог!се бли.)ким к изобретению явля5I !<и <>бр;)з<>вв гель показателя экспоненци(1<>с гавлспиая цель достига гсн теч, что в
llj)t.<и>разователь показате.i53 экспонспциальII: . <> си! H
«> t, Iif)dI3ления, g<>IIo.iH3ITeльно ввел(ны ана. t)! <И)о«(апочинающее устройство со сбро"оч tl l>íoð )i(èoíI(bi(3 усили гель с иолевы III I >
lie ã<>h» псpB<)l <) иог!с!>ого транзистора и оперil!! II<)ll!ill!3 л lilith)ь (Ilo ин!)сртирующему вх<>:1) ) вы .< д<>ч прсобразо!3()ге.!я, чер< .
П!ОХ!i!1;>К)П <3Е, i l>OIICTH(> (. .(атвором
; > IiOI (> iI())It II< >I (i г(> !1! >11(г()()а, d I(. p(. :3, 1(>
I, ðH(, )÷. и (иффср<. Ици(!гор — c за! в<)Р(> 1 ti I (>POI t) I i< >. It !3<)! О T f>
"<, i>i. ис".:>i когof)ol о является цепью ,:! 1(d I (., > I>l li > II O() f) ; (l!, Ill f t. IH, >.РО )<С COCO, BTOPOH BBIXO, 1 (<>й< гвii t пр, ...IH соединcí с цепью упр;3!).lt Ii!IH:<. !Иисью (апоминающего устрой(гва, а трет (й выход — с цепью управ. Ии, fi()()c;1 <ап<)чинающего устройства. иьк диаграммы (Iî работы; на фиг. За б.!ок-сх< чв устройс1 на управления; иа фиг., )() — временные диаграммы его ðBб )ты. l1(>(обра IoBa Tevb содержит: лога рифм аг<>р ), дифференциатор 2, за!)омииающее у(тройство, ), операционный усилитель 4, l1t f>l3l>l1f IIo,1t. вой тРанзисToР 5, ВТоРоН иолеt3<) fI гр;)нзистор 6, устройство 7 управления. <. вя 40 загеля экспоненциального видеоимпульса в напряжение; стробируемое запоминающее устройство — для фиксации амплитуды исследуемого импульса, а операционный ус ил ител ь с полевыми транзистора ми во входной цепи и цепи отрицательной обПатНОЙ СВЯЗИ вЂ” дЛя ПОЛуЧЕНИя Отип(!>ення постоянных напряжений и изменения vldcштаба получаемого результата. Для синхронизации всех процессов в преобразователе в него введено устройство управления, состоящее из двух одностабильных мультивибраторов, двух дифференциаторов, двух выпрямителей (диодов) и триггера. Предлагаемый преобразователь работа T следующим образом. Г1 ри поступлении исследуемого и ми ул ьса на вход преобразователя устроиство х правления формирует (фиг. 2) короз:,и)1 импульс длительностью Л4, практически зновременно с передним фронгом которого в запоминающем устройстве фиксируется напряжение, равное амплитуде исследу< мого импульса и прикладываемое к затвору первого полевого транзистора, а с помощью лог;If)HPvdT<>f>d и дифференциагора (дифферсициаlop инвертирующий) формируется на=x, прикладываемое к затвору вто(в>! > гк>левого транзистора. Использование устройства lit. f) чи ж нин деления на основе опера (иои li lx .силителей с полевыми трав <>,<Ä â€” —; — Р. <>; |;« °; 1.<и>. 2/«з» НаЛЬНО . аВИСИт От I ИПРН К<,.И>< Ч< «K < Затвором и ис оком — C, „(. > крутизпа II(! редаточ ной х а f>d к ге(>ист <к и полевого тр;>из!вторн /(,„— «>
«t !ок исгок»; (... Ii ) t> <, и /,, для стаби, (I, «)I <> f)t >Kи ма К<>Нст!)изы). В этой с 351.3 > кно записа11, /(II, = /<, 1 ю Р— /х! К =(. > „ф -(/ (/(и /x коэффипиенты и< (ик, .гани первого и второго полевых Tpo Hdllcгоров) . Питающи! вход первого полевого транзистора (сток или исток в зависимости от элементной базы) подключс;3 и выходу устройства управления (выходу пряже!(ис — фftn(Vex/)(— xt)()= — (/и (> — з! >= dt и второ о <>Hí()(T3би.1 ного мулhгиннбр,: I j>: ЭТИМ НанРЯжЕНИЕМ .;3.(3< Г< 1 !.1,3С;1-,,«; с, :(< рсзульгатд, с.)едовагельн<>, выхо..!J«( жение of!i ðàöèîííîã(> усилит(ля <лл . <(= — М вЂ” f J P O fl O (> I k H O f f r 3 1 b I t O JI .1 O: J (;!;!!! ю, ДУЕМОГО ИМНУЛЬСа И f1(><7,(ИР (T(B «.r h Р; альном >faCII!r3f>(«(и (1< )ti<, 1: »ь< <(ОР<1ТК() !() 1! H I i Р В.>. I «r)(. (1(« II I! д01гo !() Фи 3
I I(1k: il i!< .,i.»,«ванин < б(:; i,и;)(14Е! !" 6«льн « I (е),снь<о t(t.рн«гн: 1!3(н <ита ГЬ h,r=- =-Л! -- - = — 4 (5(>(В рЕЗЛЬНОЧ Л(аhс Г(« I.:J×B(; !« (13ТОРа i<(1(С>.!ЬЗ«Вана С. (Л1 ° i 1) :ri«i Л>! <> Tt«РМОК<)М!1< НСИ(3ОВ3НН(Г<> .1«! 3). >I С Я ((JO V (> I f . h Í3 «б Ы и Н (н Х f f< r T (. I, i H М(- < :, > Н ИСПОЛ Ь IOBÇ II«OH . (.Ч< «, с руемое зан«чин;1<ощее «., i (йсfl(< В, с <((C>f)t)(иь! !10 lf)(«но на 0(!!(>«с. дн (i (t«t (<)ых р(.шений — x(".1hi .А >, (с
ТОРОЧ В K3- (TH<. ЭЛ(Л)(ll i 3 1 )Ч)с(И чы интегра(ор: ((> cf)j>3(î÷. Ij ач таКОГО Заи«л)ниаЮЩ 1«У(т >й(! бЫтЬ H(ИОЛЬЗОВ3НО .<ЮбОЕ С-.Р< и,, Ч i«i«i(>«(Kkl — xранения, B тоM чи<. и с(j )if< i iÿ Jtllтегразьная чикро л ч, l (3 i I()<1 (.((.S, Г( которых иар))л. J;ë.íc> к«!!ден(а(ог II JI(3 H и включа(т<. я ключ Itd поленом гр;!н (и; «;>(И.1И Чс
УСтр011(ТВО уираВЛЕ«)<я (ф 1; .> С .(сj -ж И Г IIOBTO(>HT2. J h На! ;) и«К(НИ!> «(O, (((Ран«Я (К(! < i<.:..: Ir: i . «<,r с, !(И у II р,i t3 t с II <,:I !, 1<,1 1; . . .1 «,, !. i, ;,,,, r. «,: >— р 3 с <) j> r! (1«f< <
К«ГОРЫХ 33f СтРОйСГВ<, Т«РИГ!(, <,t!i itt ti!;11 >РЛ «Р > Нс<НИЯ Vfij)lf3. I)if ЗОВатсля ИССЛ(дЛ(ЧО «И (И ЛЬ;I 1<: . р (ЕНЯЕ1 СB«(СОС1ОЯ«1(t 1 „;<С h<<Ч3НД ° На РаЗМЫКаНИЕ КЛГОЧ3, 1!с и ГИР(k!I. I(« . -ОН денсатор памяти занг>чннающ(l о ус. р )йс; „(3. ! ПО <)KOHЧс11!ИИ HMJI(, lb" 3 1ли Г< . 1 111>1 с>К) (f10 33ДНЕЧУ ЕГО (Р, 1(«! с " f .(()НЪ(К I(1 1 В . рои одностаби Ib««if! л13.1Ь1 ивибра гор. <(>()(>л)<< руя на своем выходе и)(ïópiü< .Ik!Tt flocThK) 3т и ачвлитудой М; <3 !е!(н .. и)!Тервала \т фиксир,.тся резу;;г..i р(<> )ра ic!«3)tkiH П«н(теч:нии ин гор(1 .:i;! Л) (:(;33!tH!a фрон гоч им!)чг! ь(-3 (.><() ЕС" 1 т р у (3)ьочннак>ще го ъст(эойства !1остлпг1ет кочанд;.. Ii« зак«с И«J fff(«!>(, ". с)ОК h<)lt t i(!it « с!(1я 1 !<>: . .. 11)! .", (сс3 )\> r ()3ыбо() часlнтьб, (>с ().It>! 31.< ilIt < . «,iЯТЬСЯ <«P, С(!!)1«), IIЗЧ(I<(t<я, Ч В< (<>!!t 1 1> ::l!.<1: жt ll«H Вт(<рог() <111! сс <б>!. «>! (1(1;<, )Р 3, .1.! и 4ТИ «. <3((Н(. IBI! Н, (T Н . !1 у;1(«. с Няя !Ожс! бЫтЬ Прсд)(Ч«трся КОЧ ! у(;1;:; д(ЛИт(ЛЬ 33нряжЕНИй, )сра«Ля «.1 ii< l3 I 1>3 н< ! l :,. Л и < .-. <с! Н; я ж tilt(O !I(ð 3 I!if3<((Ф«рч С Л i (j 1 . !,"
fili< 1. ((i . .(1 Н«с ТИ, i!I >1 .1 . !!!(. ЯС Т I(i!T< p((<1 ус- р!i«! 1, li i l ><с (. !(.«! 1 .>, 3(!Bi>1 . iя,i ; <, tii Л! fir I ". !It.))< .1(3. Г < .I«i <рн((>Л(с>Т(>1)с< НС (>б (С>д)(Ч<) «1!онр 11 Ь ". > ("< )(.ал(2-,))L, где В== —,7;1 <)сНо.-с < и 1,)Г.Ра.lhH(Г:. ЛОГЗР«фЛ<а (O i) l),t t fl. f Ll il;;3!i 3 р " (.и << ч ! ПрЕОбраЗОВЗГ(Ь ЭК(ПОНЕHJ!H: Ik>HblX Ьи«1((<)миуЛЬСОВ В 3"()жащ)(й ЛОГа Р»фч)<ТО!), <.Л, Д КОТОР010 )38.1 ЯЕТСЯ BX(;Äн<)й 1!<ин<>Й л выход соедин il с входом Л И(1>фс j)(>I I)3J> ГО«>3. 3 Га<()1(i «(. Т<)<>ЧСТВО (!1 Р331енl<Я, f (. (; . (>В,lн<<я 1, О!,(3,(!1 .ь,! 13 :>!«1(111. (Н 1 !!,,,:«(1«, I I с! «, 1 I1 ) II i r< ki1! < С . I I 1<<> 1>ii("!i 11 I! > Н i i <; 1><>)с > 1< « >(< . (I 1 r l!111 с:l,! !!(, !«< i(! ri! « i > < .1. i<« ««,1,,;1<:, I ..(I, lr ..; «,!. >, il R!1(«,1 !1, i«i 1 (. «i! ff!i1 1! < .. !<. 13()1" ll(!1(Н,:! « IЛ 31, It
> t
«Ci< . ., (B,! Г> . ji,li! (И«. с> >LI, (с)1 B(1(> K«1 < P()-! 1 >;:".1!f :>ЬО! .,:i 10;,!«ll ito,тс<Г<> !1> .i), k > 1 !1 с .бр(н i — к )3(< 1 « Л .i (, « < 1 !!<1 klr 1 B 3 1! 1 < «. 11 1! .,
Ci Ь< «11 i!r rl Х 1 Ь >М . (i jit i if(с I,, <ос .I il (!!с < .,, ;,:,(!ir ;>,,,, (< I() il .! !, » с ГР«С (,< f l!)t >1 1(1 (с ° 3, ..Гс )1> 1 < i i!«> 1706040 и ийся тем, что устройство управления выполнено на последовательно соединенных повторителе напряжения, первом одностабильном мультивибраторе, первом дифферени иаторе-выпрямителе, втором одностабильнЬм мультивибраторе и втором дифференциаторе-выпрямителе и триггере, второй вход которого подключен к выходу повторителя напряжения, вход которого является входом устройства, первым, вторым и третьим выходами которого являются выход первого одностабильного мультивибратора, выход триггера и выход второго одностабильного мультивибратора соответственно. Еп 3pzxo8nyeabp яо,&толк 1706040 у. а I t шл он М. Келемеш I;it;«205 Hill((I((I(Гос .шрственного K()MIITtòý по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР I I 3()35, Мои кна, Ж- — 35, Раушская наб., д. 4!5 ((роизнодстаснно-из.lнтельский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, I 0 I graf ярд od l7pp /uzi 3ирф 1 Составитель А. Мартяшин Тетред А Кравчук Корректор A. Обручар 1ира ж Поди и с ное
