Преобразователь заряд-число

 

лиген. н;". >e:.,í....:с..»; оп íå

ИЗОSPKTEHH (») ВО734О. К АВТОРСКОМУ СВИДИЙЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(á3) М. Кл.

H 03 К 13/20 (22) Заявлено 21.09.76(2l) 2406079/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет(43) Опубликовано15.05.78,бюллетень ¹ 18 (45) Дата опубликования описания 20,04,78

Гащдарствекы9 кенктат

Сааата Мккквтрве CCN в дезен кзебувтее1 а аткрыткк (5Ý) УДК 681.325 (088,8) (72) Автор ; . изобретения

О, H. Мапкевнч (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗАРЯЦЧИСЛО

Изобретение относятся к Ьбластн аналого-дискретнога преобразования и предназначено для нспольэовання в электронных устройствах для измерения интегральной площадки электрнческнх нмнульсов, 5

Известен преобразователь ток-частота, содержащий зарядный конденсатор, зарядный н разрядный каскады 1).

Недостатком известного устройства яв ляется большая погрешность эа счет поте lO рн информапнн нэ-аа пропуска импульсов, поступщощнх во время срабатывання разряд» ного каскада.

Наиболее близким по технической сущно стн является преобразователь заряд-число, N содержащий дознрующнй конденсатор, заряд . ный и разрядный каскады„усилитель 2).

Однако этот преобразователь может быть использован для изме ения постоянного тока. При нэмеречнн плошадн импульсов тока 3О возникает значительная погрешность, С целью повышения точности преобразования и расширения диапазона измерений интегральной площади импульсов тока в предлагаемом преобразователе заряд-число, со- 25

2 . держащеят зарядный блок, первый вход кото-, рого через дознруюшнй конденсатор соедннен с шнной питания н с первым выходом разрядного блока к входной шине преобразователя. подключен через диод накопительный конденсатор, одна нэ обкладок которого соединена с обшей шиной, а другая через резистор соединена. со входом зарядного блока, к входу которого через резисторы подключены входная шина н источник начального смещения, второй выход разрядного блока соедннен через конденсатор с управляющим входом зарядного блока.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Вход 1 преобразователя соединен через резистор 2 с входом зарядного блока 3, к выходу которого подключен доэнруюший конденсатор 4 и разрядный блок 5. Ко входу 1 преобразователя подключен через анод 6 накопнтельный конденсатор 7, Ко торый через резистор 8 соединен с входом зарядного блока 3, к входу последнего подключен через резистор 9 источник 10. начального смешения., Выход 11 разрядного

607 340 блок 5 соединен через конденсатор 12 с управляющим входом зарядного блока 3.

На чертеже. даны примеры выполнения зарядного и разрядного блоков. Заряднь»й блок 3 выполнен на транзисторе 13, включенном по схеме с обшей базой. База транзистора 13 заземлена через диод 14, на который подано смешение через резистор

15, Разрядный блок 5 выпо нен на ключе иэ равнополярных транзисторов 16 и 17.

Перог срабатываоня Ua зарядного каскада

5 регулируется потенциометром 18, СигнаА снимается с резистора 19, Устройство работает следующим образом .При отсутствии импульсов на входе 1 дозируюший конденсатор 4 заряжается током » ь от источника 10 начального смеше ння, В момент достижения на обкладке конденсатора 4 уровня 0с открывается транзистор 16, что приводит к открыванию и транзистора 17. В результате релаксациониого процесса ключ на транзисторах 16 и

17 открывается, конденсатор 4 разряжается до начального уровня. Импульс с выхода

11 раэрядня о блока 5 подается через конденсатор 12 на базу транзистора 13 и запирает зарядный блок 3 на время разряда конденсатора 4. Этим достигается разряд конденсатора до постоянного уровня, не зависящего от уровня зарядного тока, в ре-. зультате чего повышается точность преобра эования в широком диапазоне зарядных то K0B, Процесс перезарядки конденсатора 4 повторяется с частотой, равной

Jg + 0 у;

CUD, где С - емкость конденсатора 4;

3 -средний ток утечки, .» „443 о

При поступлении на вход 1 импульсов тока малой амплитуды ток заряда конденсатора 4 в течение действия импульсов увеличивается, что приводит к увеличению часи тоты импульсов на выходе 11.

При поступлении на вход 1 импульсов с

1 амплитудой,, боль»пей порога отпирания диода 6 (может быть включен один или. несколько последовательно соединенных диодов), часть входного тока ответвляет ся на конденсатор 7, запоминающий таким образом часть заряда входного импульса.

По окончании импул»са диод 6 запирается, конденсатор 7 разряжается через резистор

8 и зарядный блок 3 на конденсатор 4. Если входной импульс поступает в момент разряда конденсатора 4, то весь заряд эа. поминается конденсатором 7, В результате йсключается пот.решнос ть за счет по10

В результате интегрирования плошадей, входных импульсов частота импульсов на выходе 11 увеличится на величину f . и

X принимает значение к к е1 . + ц„ к + х

С11ь о где т < - длительность к- oro импульса;

20 К - мгновенное значение тока к-ого импульса;

T - период интегрирования;

QX измеряемый заряд.

Подключив к выходу 11 счетчик импульсов, получают на нем за время измерения

Т число

15 х

М=Й +М =М».— ° о х ь Сцт

Таким образом, -по Кх находят интегральную плошадь входных импульсов тока, т.е, интегральный заряд входных импульсов преобразуется в число.

Формула изобретения

Преобразователь заряд-число, содержащий зарядный блок, первый вход которого

;»0 через доэирующий конденсатор соединен с шиной питания и с первым вькодом разрядного блока, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности .преобразования, к входной шине преобразс 45 вателя подключен через диод накопительный конденсатор, одна иэ обкладок которого со»динена с общей шиной, а другая через резистор соединена с входом зарядного блока, к входу которого через резисторы под50 ключены входная. шина и источник начального смешения, второй выход разрядного блока соединен через конденсатор с управляющим входом зарядного блока, 55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Приборы

1974, № 4,с.

2, Приборы

1974, ¹ 1 с. и техника эксперимента, 72-76, и техника эксперимента, 9 7-90. терн информации ts течение разряда конце»тсатора, что особенно од»утимо при поступлении импульсов с большой амплитудой. Прямая связь входа 1 с зарядным

5 каскадом 3 улучшает линейность преобразования при интегрировании импульсов с малой амплитудой, так как при этом накопительный конденсатор 7 к входу не подключается.607340

Составитель В, Староверов

Редактор Т, Янова Техред А. Алатырев Корректор Е. 1!апп

Заказ 2623/43 Тираж 1086 Г!о дпис н ое .11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров ОХР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4