Устройство для сравнения напряжений

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых стабилизаторах напряжения и аналоо-цифровых преобразователях. Цель изобретения - повышение помехозащищенности . Устройство для сравнения напряжений содержит блок 1 управления.генератор 2 линейно изменяющегося напряжения первый 3, второй 4 и третий 5 компараторы, блок 6 логических переключений и блок 7 преобразовании Наличие двух пороговых напряжений у компараторов 4 и 5 и выбор их величин таким образом, чтобы их разность была не меньше величины помехи или отдельно разовых помех, обеспечивают помехозащищенность устройства Конкретное выполнение блока 7 преобразований на реверсивном счетчике 14 и элементов И-НЕ 16 и 17 обеспечивает возможность формирования выходного эквивалента, пропорционального величине отклонения входного (измеряемого) напряжения от опорного напряжения 3 п ф-лы. 3 ил сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

: юЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744138/21 (22) 29.09,89 (46) 23,07.92, Бюл. N 27 (71) Владимирское конструкторское бюро радиосвязи (72) В, В, Морозов (56) Авторское свидетельство СССР

Й- 896595, кл. G 05 В 1/01, 28.03.80.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых стабилизаторах напряжения и аналого-цифровых преобразователях. Цель, зобретения — повышение помехозащищенности. Устройство для сравнения напряже„5U„„1750043 Al (я)л H 03 К 5/24, G 05 В 1/01 11ОЦЯ ний содержит блок 1 управления, генератор

2 линейно изменяющегося напряжения, первый 3, второй 4 и третий 5 компараторы, блок 6 логических переключений и блок 7 преобразований, Наличие двух пороговых напряжений у компараторов 4 и 5 и выбор их величин таким образом, чтобы их разность была не меньше величины помехи или отдельно разовых помех, обеспечивают помехозащищенность устройства. Конкретное выполнение блока 7 преобразований на реверсивном счетчике 14 и элементов И-НЕ 16 и 17 обеспечивает возможность формирования выходного эквивалента, пропорционального величине отклонения входного (измеряемого) напряжения от опорного напряжения. 3 и, ф-лы. 3 ил.

1750043

Изобретение относится к измеоительной технике и может быть использовано в цифровых" стабилизаторах напряжения и аналого-цифровых преобразователях.

Известно устройство для сравнения 5 сигналов, содержащее генератор линейно измФняйфегбся йапряжения, два компаратора, схему ИЛИ, триггер, ключ, генератор импульсов, блок управления.

Известно устройство, содержащее re- 10 нератор линейно изменяющегося напряже- . ния, компаратор, два блока сравнения кодов, три триггера, два элемента ИЛИ, генератор тактовых импульсов, суммирующий счетчик, цифроаналоговый преобразова- 15 тель, Недостатком данных устройств является низкая помехозащищенность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство 20 для сравнения напряжений, содержащее блок управления, генератор линейно изменяющегося напряжения, два компаратора, логический блок переключений, два триггера и блок преобразований. 25

Недостатками известного устройства являются низкая помехозащищенность и сложность решения поставленной технической задачи.

Цель изобретения — повышение поме- 30 хозащищенности и упрощение схемы.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для сравнения напряжений, содержащее блок управления, первый выход которого соединен с входом генератора ли- 35 нейно изменяющегося напряжения, выход которого соединен с первыми входами первого и второго комйараторов, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, а выходы 40 соединены соответственно с первым и вторым входами логическогб блока переключений, и блок преобразований, входы которого подключены к выходам блока логических переключений, а выходы — к выход- 45 ным шинам, введен третий компаратор, позволяющий расширить зону нечувствительности устройства K помехам, первый вход которого соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, 50 второй вход — с третьим входом устройства, а выход — с третьим входом блока логических переключений, четвертый вход которо го соединен с вторым выходом блока управления. 55

" Блок логических переключений содер жит первый и второй элементы НЕ; входы которых явля1стся соответственно первым и третьим входами блока логических переключений, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого является вторым входом блока логических переключений, а выход — с первым выходом блока логических переключений, выход второго элемента НЕ соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с входом первого элемента НЕ, а третьи входы первого и второго блоков сравнения соединены между собой и являются четвертым входом блока логических переключений, выход второго блока сравнения является вторым выходом блока логических переключений.

Блок преобразований содержит первый и второй элементы И-НЕ, первые входы которых являются собственно первым и вторым входами блока преобразований, вторые их входы соединены между собой и с генератором импульсов заполнения, а третьи входы соединены соответственно с выходайи третьего и четвертого элементов

И-НЕ, а выходы — соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика импульсов, выходы которого соединены с входами элементов НЕ, входами четвертого элемента И-НЕ и являются выходом блока преобразований, выходы элементов НЕ 1-п соединены с входами третьего элемента ИНЕ, где n — разрядность счетчика.

Сопоставительный анализ с известным устройством показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием нового элемента схемы — третьего компаратора, первый вход которого подключен к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения и является третьим входом устройства. при этом выход третьего компаратора соединен с третьим входом блока логических переключений, Блок логических переключений имеет менее сложное схемное решение и состоит из новых элементов — первого и второго элементов НЕ и первого и второго блоков сравнения; Четвертый вход блока логических переключений соединен с вторым выходом блока управления, Первый и второй выходы блока логических переключений соединены соответственно с первым и вторым входами блока преобразований, выход которого является выходом устройства. Блок преобразований состоит из четырех элементов И вЂ” НЕ и и элементов НЕ, реверсивного счетчика импульсов, генератора импульсов заполнения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для сравнения напряжений; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие его работ .

1750043 том импульса, запускающего генератор 2 линейно изменяющегося напряжения, и передним фронтом сигнала на выходе третьего компаратора 5 пропорционален опорному напряжению U-om, когда напряжение Оз достигает величины опорного напряжения U-оп1, на выходе второго компаратора 4 образуется перепад напряжения Us. При этом временной интервал

На фиг. 2 и 3 обозначены импульсы управления U t u Ug с первого и второго выхода блОка 1 управления, выходное напряжение генератора линейно изменяющегося напряжения Оз, выходное напряже- 5 ние (сигналы) соответственно первого 04, второго Us и третьего 09 компэрэторов, выходные напряжения первого Us и второго Uo элементов НЕ, выходные напряжения (импульсы) первого U7 и второго 01о блоков 10 между передним фронтом импульса, запускающего генератор линейно изменяющегося напряжения, и передним фронтом напряжения Ug пропорционален опорному напряжению U-one. сравнения, выходное напряжение генератора импульсов 0>>; выходные напряжения на первом Оа и втором 0

НЕ блока преобразований, измеряемое наВ дальнейшем появится сигнал либо на пряжение Оизм, опорные напряжения Uonf 15 первом выходе, либо на втором выходе логического блока 6 переключений в зависимости от величины измеряемого напряжения, И далее, сигнал появляется лии Uom, временные интервалы между передним фронтом импульса запускающего генератор линейно изменяющегося напряжения и передним фронтом сигналов на выходах первого, второго и третьего компарато- 20 бо на первом входе, элемента И-НЕ 12, либо на первом входе"элемента И-НЕ 13, на вторые входы которых подаются импульсы заполнения U>i генератора импульсов 18, на третьи входы которых подается сигнал запрета с выхода элементов И-НЕ 16 и 17. ров I- зм, 7-оп1 т-om; длительности импульсов на выходе первого и второго. блоков сравнения тд1, тд2, Устройство содержит блок 1 управления, генератор 2 линейно изменяющегося 25

В случае превышения измеряемой величины опорного напряжения U-оп> на выходе напряжения, первый 3, второй 4 и третий 5 компараторы, блох 6 логических переключений, блок 7 преобразований; . элемента И-НЕ 12 появляется пачка имБлок логических 6 переключений со- пульсов, которая подается на вход реверсивного счетчика 14 держит первый 8 и второй 9 элементы НЕ, 30 первый 10 и второй 1 блоки сравнения, . Информация о величине отключения изБлок 7.преобразований содержит пер- меряемого напряжения от опорного напряэый 12 и второй 13 элементы И вЂ” НЕ, ревер- жения 0-оп> выдается в виде двоичного сивный счетчик 14 импульсов, элементы НЕ кода на выходе счетчика 14 импульсов.

15.1...15,п, третий 16 и четвертый 17 элемен- 35 В режиме вычитания при установке всех ты И вЂ” НЕ, генератор 18 импульсов заполне- разрядов счетчика в основание "0" с элеменния. . " ... . та 16 И вЂ” НЕ снимается на второй вход элеУстройство работает следующйм обра- мента И-НЕ 12 сигнал, запрещающий зом..: ... прохождение импульсов на вход реверсивИмпульсы U> с блока 1 управления по- 40 ного счетчика 14, ступают на вход генератора линейно измв- При измерении напряжения, величина няющегося напряжения и запускают era, которого становится меньше величины напряженйе Оз с выхода генератора пода-:- опорното напряжения U-om. на выходе элеется на первые входы компараторов3 — 5. На: мента И вЂ” НЕ 13 появляется пачка импуль,выходе первого компаратора 3 в момент, 45 сов, информаций о величине отклонения когда это напряжение достигает величины . измеряемого напряжения от величины измеряемого U-»M., образуется положи- О-оп2 выдается в виде двоичного кода на тельный перепад напряжения U4. при этом .. выходе счетчика 14. временной интервал t »< между передним В режиме сложения при установке всех фронтом импульса, запускающего генера - 50 разрядов счетчика в состояние "1" с элетор 2 линейно изменяющего напряжения, и мента 17 И вЂ” НЕ снимается на второй вход передним фронтом-сигнала на выходе nep - элемента И-НЕ 13 сигнал, запрещающий вого компэратора пропорционален измеря- прохождение импульсов нэ вход реверсмве мому нап ряжению U-»<, когда ного счетчика 14. напряжение Оз достигает величины опорно- 55 При условии О-оп2<0изм,<О-Qn) величиго напряжения U-pm, нэ выходе третьего ны опорных напряжений могут быть выбракомпарэтора образуется положительный ны таким образом, чтобы разность .перепад напряжения UB, npui этом времен- (Ц-on> — U-om) была неменьшевеличины поной интервал T-on2 между передним фрон- мехи или отдельно разовых помех, тогда эти

1750043 помехи не отслеживаются схемой измере«ия.

Экспериментальная проверка показала, что использование предлагаемой схемы измерения позволяет проводить измерение величины напряжения постоянного тока с уровнем наводимых помех до 1- 2 от величины измеряемого напряжения, Формула изобретения .1, Устройство для сравнения напряжений, содержащее блок управления; первый вход которого подключен через генератор линейноизменяющегося напряжения к перBblM входам первого и второго компараторов, вторые входы которых соединены соответственное первой и второй входными шинами устройства, а выходы — соответственно с первым и вторым входами блока логических переключений, и блок преобразований, входы которого подключены к выходам блока логических переключений, а выходы — к выходным шинам, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введен третий компаратор, первый вход которого соединен с входами первого компаратора, второй вход —.с третьей входной шиной, а выход — с третьим входом блока логических переключений, четвертый вход которого соединен с вторым выходом блока управления.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что блок логических переключений содержит первый и второй элементы НЕ, входы которых являются соответственно иу первым и третьим входами блока логических переключений, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого яв5 ляется вторым входом блока логических переключений, а выход - c первым выходом блока логических переключений, выход второго элемента НЕ соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход

10 которого соединен с входом первого элемента НЕ, а третьи входы первого и второго блоков сравнения соединены между собой и являются четвертым входом блока логических переключений, выход второго блока .5 сравнения является вторым выходом блока логических переключений, 3. Устройство по и 1, о т л и «ю щ ее с я тем, что блок. преобразований содержит первый и второй элементы И-НЕ, пер20 вые входы которых являются соответственно первым и вторым входами блока преобразований, вторые их входы со единены между собой и с генератором импульсов заполнения, а третьи входы

25 соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И-НЕ, а выходы — соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика импульсов, выходы которого соединены с

30 входами элементов НЕ, входами четвертого элемента И вЂ” НЕ и являются выходом блока преобразований, выходы элементов НЕ соединены с входами третьего элемента ИHF, 1750043

Редактор В;Морозов

Заказ 2604, Тираж р д

Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент" . У нт, г. жгород, ул.Гагарина, 101

Составитещь Т.бурко

Техред М.Моргентал

Корректор d.Ëîì÷àêîâà