Аналого-дискретный преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1687582

1 !, (if, - (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 22,03.78 (21) 2595854/18-21 с присоединением заявки 11о— (23) Приоритет— (51)М. К .

Н 03 К 13/02

G 01 R 19/02

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317. . 72 (088 . 8) Опубликовано 2 09.79. бюллетень М 35

Дата опубликования описания 28.09,79 (72) Авторы изобретения

А.Я. Гусев, Ю.Н. Преображенский, И.И. Раэуев, В.Б. Сорока и В.Г. Утенков (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для дискретного квадратичного детектирования сигналов.

Известно устройство для измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения, содержащее реэистивный делитель напряжения, к соответствующим выводам которого подключены выход выпрямителя и входы аппроксимирующих цепей из дио дов и резисторов, операционный усилитель, охваченный обратной связью из параллельно включенных резистора и конденсатора и имеющий инвертирующий вход, соединенный с выходами всех аппроксимирующих цепей, генератор тока, включенный между выходсы операционного усилителя и выводом последнего плеча делителя напряжения (1).

Однако известное устройство характеризуется невысокой точностью квадратичного преобразования, поскольку основано на кусочно-линейной аппроксимации параболической кривой и требует для своего выполнения большого количества аппроксимирующих цепей.

Наиболее близким к изобретению является аналого-дискретный преобразователь, содержащий дифференциальный блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом дискретизатора, второй вход через одну из групп ключей — с выходами резистивного делителя напряжения, а вы10 ходы — co входами генераторов импульсов, реверсивный пересчетный блок, входы которого подключены к выходам генераторов импульсов, а выходы — к управляющим входам ключей, буфферный блок (2).

Однако данное устройство не обеспечивает функционального преобразования с квадратичной зависимостью между выходным и входным сигналами, Целью изобретения является повышение точности преобразования в широком динамическом диапазоне.

Это достигается тем, что в аналого-дискретный преобразователь, содержащий дифференциальный блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом дискретизатора, второй вход через одну из групп ключей — с выходами реэистивного делителя напряжения, а выходы — co входами генераторов импульсов, ревер687582 сивный пересчетный блок, входы которого подключены к выходам генераторов импульсов, а выходы — к управляющим входам ключей, буфферный блок, введен дополнительный резистивный делитель напряжения с града- 5 циями, квадратичными по отношению к градациям основного делителя, причем выходы дополнительного делителя напряжения через другую группу ключей соединены со входом буферного блока.

На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства.

Устройство содержит дискретизатор (детектор пиковый или средних значений) 1, буферный блок (эмиттерный или катодный повторитель) 2, дифференциальный блок 3 сравнения, резистивные делители 4 и 5 напряжения, резистивный пересчетный блок 6, генераторы 7 и 8 импульсов группы ключей 9 и 10, Максимальное опорное напряжение

Ua выбирается равным величине входного сигнала. При этом максимальное выходное напряжение Ug iy должно со- 25

Д ответствовать U <. Опорное и выходное напряжения с помощью резистивных делителей 4 и5 разбиваются на равное число градаций. Так, например, если делитель 4 опорного напря- 30 жения позволяет иметь градации

0,01 В, 0,1 В, 1 В и 10 В, то делитель 5 выходного напряжения соответственно должен иметь выходы на

0,0001 В, 0,01 В, 1 В и 100 В. 35

При подаче на вход устройства сигнала дискретизатор 1 детектирует его и передает дискретный отсчет на один из входов дифференциального блока 3 сравнения. К другому входу 4О этого блока подводится одна из градаций опорного напряжения в зависимости от того, в каком из положений находится реверсивный пересчетный блок 6 и какой из ключей 9 находится во включенном состоянии.

Допустим, что напряжение сигнала на выходе дискретизатора 1 оказалось большим, чем опорное напряжение. В результате сравнения этих напряжений на выходе блока 3 появляется раэностное напряжение, воздействующее йа генератор 8 импульсов обратного счета. Импульсы поступают на реверсивный пересчетный блок 6, и выходйые сигналы с него последова- 55 тельно отключают, размыкают .ключи 9, увеличивая опорное напряжение до величины, равной напряжению выходного сигнала дискретиэатора 1. При равенстве напряжений генератор 8 пре- 60 кращает работу, а на буферный блок

2 подается напряжение, равное квадрату входного.

В случае же, когда напряжение выходного сигнала дискретиэатора 1 меньше опорного, дифференциальный блок 3 сравнения своим разностным напряжением воздействует на генератор 7 импульсов прямого счета. Реверсивный пересчетный блок 6 поочередно включает (замыкает) ключи

9, в результате чего на блок 3 сравнения подаются постепенно уменьшающиеся опорные напряжения. При выравнивании входного и опорного напряжений генератор 7 прекращает работу, В этом случае на буферный блок 2 будет также подаваться напряжение, равное квадрату входного.

Частота следования импульсов на выходах генераторов 7 и 8 выбирается во много раз большей, чем скорость флуктуаций напряжения на входе дискретизатора 1 и остается постоянной независимо от разности сравниваемых с помощью блока 3 напряжений.

Использование принципа дискретноточечной аппроксимации позволяет повысить точность квадратичного преобразования в широком диапазоне изменений входного сигнала.

Формула изобретения

Аналого-дискретный преобразователь, содержащий дифференциальный блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом дискретиэатора, второй вход через одну иэ групп ключей — с выходами резистивного делителя напряжения, а выходы — со входами генераторов импульсов, реверсивный пересчетный блок, входы которого подключены к выходам генераторов импульсов, а выходы — к управляющим входам ключей, буферный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования в широком .динамическом диапазоне, в него введен дополнительный резистивный делитель напряжения с градациями, квадратичными по отношению к градациям основного делителя, причем выходы дополнительного делителя напряжения через другую группу ключей соединены со входом буферного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 596887, кл. G 01 R 19/02, 1976.

2. Кончаловский В.Ю. и др. Электрические измерительные преобразователи. M.-Ë., Энергия, 1967, с, 362.

6В7582

"un

Составитель Л. Морозов

Техред С.Мигай Корректор H. Горват

Редактор Т, Клюкина

Заказ 5744/52 Тираж 1060 Подписное

11HHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4