Интегрирующий преобрабователь амплитуды напряжения в код

 

ОП ИСАН И Е (и5637I5

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сак3з Сааетскнх

Сацнгллстмческих

Pec t-, алик

И Авторскому CBVACTE2 4СТРУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2309021 21 (51, . 1. Кл.- гН 03К 13/20 !

1 ! !

I (53) > Д1», 621.32" (088.8) с присоединением заявки М

Гасудг" стеенлык ка;, итгп

Саветг Мкк:c-рав СССР па делам изабретеиий и аткатнтий (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.77. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликовашгя описания 25.08,77 (t 2) Авто13ы изобретения

Л. B. 63 липский и В (71) Заявитель

Особое конструкторское бюро вычислительной råeõíèêè Ря" анского радиотехнического института (54) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛ ИТт. ДЬ1

НАПРЯЖЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в системах управления и контроля.

Известен интегрирующий преобразователь амплитуды напряжения в код, содержащий интегратор с ключом установки нуля, компаратор, ключи входного и компенсирующего напряжений, нуль-детектор, генератор импульсов, счетчик, предназначенный для преобразования напряжения фиксированной частоты в код (1).

Однако выходной код такого преобразователя зависит от частоты сигнала.

Известен интегрирующий преооразователь амплитуды напряжения в код, содержащий устройство выделения периода помехи, ключи, преобразователь I

Однако такой преобразователь имеет узкий частотный диапазон кодируемых сигналов.

Цель изобретения — расширение Застотного диапазона кодируемых сигналов.

Это достигается тем, что в интегрирующий преобразователь амплитуды напряжения в код, содержащий устройство выделения периода помехи, вход которого соединен с входной шиной и с входом первого ключа, первый выход соединен с управляющими входами первого и второго ключей, а второй выход — с первым входом вентиля и с управляющим входом третьего ключа, выходы первого и второго клочей соединены с соответствующими входами интегратора, выход которого через компараторподключенквторому входу вентиля и к входу третьего ключа, третий вход вентиля соединен с выходом гене;.Затора опорной час1о тоты, а выход вентиля — с первым входом счетчика, выход которого через преооразователь код — напряжение соед3шен с входом второго ключа, введены симметричный ограничитель, дискриминатор уровня, причем третий

16 вход интегратора через спмх стричный ограниптсль соединен с выходом треп его кло м, 13ход которого Iepea aIIcl»pii. tilillarop мровня соединен с вторым входом с.етчпка, а второй выход устройства выделения периода помехи

20 подключен к входу генератора опорной частоты содержит элемент. И, первый вход которого соединен с входной шиной генераторопорпой частоты, а второй вход — с выходом преооразователя напряжения в частоту и с вы25 ходной шиной генератора опорной частоты, выход элемента И через счетчик сое1пнен с входом шифратора приращения кода, выхода которого соединен с первым входом сумматора приращений, выходом соединенного со сво30 пм вторым входом и ч.рез цифро-аналоговый

563715

IIpL îîðàa0âàòåëü L входом преобразователя напря7кеиия в частоту.

На фит. 1 призедеиа структурная схем;l предлагаемого преобразователя; ца фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие принцип работы преобразователя.

Интегрирующий преобразователь амплитуды нап17яжепия В код соде!7.! и! к,!50 !и и тройство 3 выде ie»li» периода помехи, ге iepaтор 4 опорной частоты, интегратор !7, симмс,ричный ограничитель 6, комцаратор 7, кг5!о

8, дискрим5шатор 9 урош5я, всцти II> 10, счетчик 11, преобразователь 12 код напряжение, элемент И 1З7, счетчик 14, и!ифратор 15»piiращения кода, сумматор 16 приращс 5ий> Illlij)ро-аналогoablll преобразовагсль !7 и, !рсобразователь 18 напряжения в !асготу.

11рсобразова !ель работает следующим обра3О». (Hll) сопдс!.!bll00 II#0;3!IOC IIBIlp5!5I CIIIIC ВОСТ)I!aeT на вход ) с I poHc 1 Âa 7 Выдс.leii !I!i !iepiloäà помехи, парафазиые Выходы которого вырабатывают сигналы, управляющl!L режимам!! работы преобразователя. 11ри поступле5ши положительной полуволны кодируемого напряжения ключи 1 и 2 открываются управляющи iiii сип5алами с устройства 3 выделения периода помехи и интегратор 5 и:!тегрируст входное

НЯ!1!7яженпе II напр55жепис i!170TIIIIOII05!OÆIII7!i полярности преобразователя 12 код — напряжение.

Такт 5штегрироваиия длится полиериода

T/2 кодирусмого напряжения. l3 течение этого времени управляющим сип5алом с второго выхода устройства 3 ключ 8 разо.;!кпуг и запрсьцена работа Вентиля 10. Затем ключи 1 и 2 размыкаются, ключ 8 замыкается, а с Вентиля 10 снимается сигнал запрета.

Если выходное напряжение На выходе интегратора 5 не равно пулю, па выходе комIIBpBTopB 7 oopaa) QTc51 пап17яжспие Tol о 7!ic знака, что и ца выходе интегратора 5, которо через симметричный ограни ппель 6, имеющий порог ограничения ()„,5>, прикладываегся к третьему входу интегратора 5и разряжает конденсатор интегратора 5 до нулевого значения за время т.

Выходным сигналом с компаратора 7 на время т открывается вентиль 10, который пропускает счетные импульсы с генератора 4 опорной частоты иа счетчик 11.

В зависимости от знака выходного напряжения компаратора 7 дискриминатор 9 устанавЛИВЯЕТ PQ7KH!> PBOOTbl C>ICTiIHKB: тельном напряжении — вычитание, ilpH отрицательном — суммирование.

Когда выход интегратора 5 и одновременно с ним Bblxoj, компаратора 7 принимает нулевое значение, запрещается работа Вентиля 10.

В дальнейшем выход интегратора 5 удерживается lla нулевом уровне Jo начала следующсго такта интегрирования за счет следящей обратной связи, образованной компаратором 7, ключом 8, симметричным ограничителем 6.

Новое значение кода счетчика !! поступает ца преобразователь 12 код †напряжен, выхо иное Вапрятке55ие которого В новом такте uuTci j7iIpoIIaIIH5I подастся через ключ 1 ia интегратор 5. 11ри устапоьч5вшсмся рсжцмс работы иппгсгрирующсго преобразователя папряжe!»Iя

В конце такта интегрирования ст57:!Овится равПЫМ уЛ!О И ВрЕМСИНОй»IITepHBЛ т НС фОрМИрустся. l3 этом случае значение кода счетчика

1 пропорциона7bIIO aмп !IIT) ze !7xo;ilio!0 !Iali17 я же!! Вя. Чтобы !па:! 330è :.Одп17) Lhi bi > . Я ми;5итуд сш5усо55дальцого сип!ала ilp зависел от его

i c I Icp aTo J7 4 0 I! Oj7 I IQ Ii Ia cToTbi .ilc I I 5!ст астоту счет ых импульсов и зависимости от частоты Входного сигнала.

I.> 1ля этого временной !!птсрвал, равный половине периода кодирусмого напряжения, под iPTcя на элсмс "! И с выхода устройства. В тс:!спцс BTOI 0 В!7с!!Спи счет !пк 14 фиксир) ет шсло импульсов, поступивших I а него с прс27О образоватсля 18. При различ ы изменениях ц!Стоты кодирусмого сигнала частота Fp генератора -1 устанавливается такой Величины,чтобы за интервал 1, 2 / в счетчике 14 фиксировалось определенное количество импульсов Л!5.

77 При 05клопепии числа импульсов от опорного значения Л р шифратор 15 Вырабатывает код прир35цсния, который с )чстом знака суммирустся с содержимым накапливающего суммаiop;! 16. Новос Biia«cii«e кода поступает Ва

ЗО цифро-аналоговый преобразователь 17, управ.!Hio!i IIji прс0017330!IBTP. IC>I 18 lliiп!»!жс! IIII! ,астоту.

Б соответствии с выходным:!а;!ряжсцием цифро-аналогового преобразователя 17 изменя55 с!cil !Ястота l p, чтобы отклонеш5см числа импульсов, зафиксированных В счетчике 14, от опорного зна 5сц!гя Л,7 привести к нулю. аким образом, в предлагаемом прсобразоватслс В нервом такте интегрирования на интег-!

73тор ОдиОВрсменно ilocT)>ilaioT двя напряжения: кодируемое и компенсирующее с, преобразователя код — Ha;ip5!жение, а частота счетных импульсов, зависящая от частоты ко;ц5руемого сигна Ia, вырабатывается! CHepaTopoii опорной ! г ч стоты. Зго дает возможиосгь кодировать и сохрапяп> диапазон кодируемых амплитуд си-! усоидаль;!ого сигнала независимо от его частоты. 1(poi;L того, в предлагаемом преобразоВ я т с л с ц с 17 с 0 ) с т с я В ы с 0 к я я c T a !i I i, ь и 0 с т ь ч а стоты счетных импульсов, точность кодирования;5с BBHI!cIIT 0T»IITC!pH17) Io!Tjc!.o конденсатора, cIDDIoòðI!÷I!Oãо ограничителя и компаратори. 1х сим.5етричному огра гичитсл5о предьявляется лишь требование равенства верхнего и нижнего уровней ограничения, а влияние дрейфа порога срабатывания компаратора устранено за счет прсменеция следящей обратПО!! СВ55ЗП.

Формула изобре5 ения

Интегрирующий преобразователь амплигуды цапряжс.!ия в код, содержащий устрой-!!5 сгво Вы;(с le!i!!H периода помехи, вход которо56371ь

1 го соединен с водной шиной и с входом первого ключа, первый выход соединен с управляющими входами первого и второго ключей, а второй выход соединен с первым входом вентиля и с управляющим входом третьего ключа, выходы первого и второго кл1очей соединены с соотвстству1ощими входами интегратора, выход i(QTooof0 через компаратор соединен с вторым входом вснтиля и с входом третьего ключа, третий вход вентиля соединен с вь1ходом генератора опорной частоты, выход вентиля соединен с первым входом с ет шка, выход которого через преобразователь код †напPH>êe11èñ coe,111нен с ВхОДОм Вто()ОГО i;,1lоча, 0 т7 и ч а 10 шийся тем, что с целью расширения частотного диапазона кодируемых сиг.1алов, н преобразователь введены симметричный ограничитель, дискриминатор уровня, причем третий вход интегратора через симметричныйограничитсль соединен с выходом третьего ключа, вход которого через дискриминатор уровня соединен с вторым входом счетчика, а второй выход устройства вьпслсния нерио, 7 помехи соединен с входом генератора опорной частоты.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ющи и ся тем, что генератор опорной частоты содержит элемент И, первый вход которого соединен с входной шиной генератора опорной частоты, а второй вход соединен с выходом преобразователя напряжения в частоту и с в1.1холно11 шиной генератора опорной час10 тоты, выход элемента И через счетчик соединен с входом шифратора приращения кода, выход которого соединен с первым входом сум.,i;1Top2 приращений, выход которого соединен со своим вторым входом и через цифро15 аналоговый преобразователь соединен с входом преобразователя напряжения в частоту.

Источники информации, принятые во вниманис нри экспертизе

1. Патент Франции Х 22220044008844, кл. Н ОЗК

20 13 02, 1973.

2. Шландин B. М. Цифровые электроизмери;.л1и1ыс приборы. М., «Энергия», 1972, с

161 -165.