Преобразователь заряд-число

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i>) 819960

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Реслублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.05.79 (21) 27?4127il8-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5l ) М. Кл.

Н 03 К !320

Гееудмрстманный кемнтет

СССР мо демам мзебретенмй м еткрытмй (53) УДК 681 325 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.81 (72) Авторы изобретения

Л. Ф. Берзин и А. Л. Якимаха (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕ.ЛЬ ЗАРЯД-ЧИС,ЛО

Изобретение относится к области аналого-дискретного преобразования и предназначено для использования в электронных устройствах для измерения интегральной площади электрических импульсов.

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

Недостатком известного устройства является большая погрешность за счет потери информации из-за пропуска импульсов, поступающих во время срабатывания разрядного каскада.

Наиболее близким пс технической сущности к изобретению является преобразователь заряд-число, содержащий зарядный блок, первый вход которого через дозирующий конденсатор соединен с шиной питания и подключен и первому выходу разрядного блока, интегрирующий конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной, а вторая через первый резистор — с вторым входом зарядного блока, который через второй и третий резисторы подключен соответственно к входной шине и источнику начального смещения, второй выход разрядного блока через конденсатор

2 соединен с управляющим входом зарядного блока 12 .

Однако точность такого преобразователя недостаточна.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Эта цель достигается тем, что в преобразователь заряд-число, содержащий зарядный блок, первый вход которого через дозирующий .конденсатор соединен с шиной питания и подключен к первому выходу разрядного блока, интегрирующий конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной, а вторая через первый резистор — с вторым входом заряд- ного блока, который через второй и третий резисторы подключен соответственно к входтS ной шине и источнику начального смещения, второй выход разрядного блока через конденсатор соединен с управляющим входом зарядного блока, введен резистивный делитель, подключенный к шине питания, дополнительный конденсатор и полевой транзистор, сток которого подключен к входной шине, исток — к второй обкладке интегрирующего конденсатора, а затвор — к средней точке резистивного делителя, свя819960 занной через дополнительный конденсатор со вторым выходом разрядного блока.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Вход 1 преобразователя соединен через резистор 2 с входом зарядного блока 3, к выходу которого подключены дозирующий конденсатор 4 и разрядный блок 5. Ко входу 1 преобразователя подключен через полевой транзистор 6 накопительный конденсатор 7, который через резистор 8 соединен с входом зарядного блока 3. К входу последнего подключен через резистор 9 источник 10 начального смещения. Выход

11 разрядного блока 5 соединен через конденсатор 12 с управляющим входом зарядного блока 3 и через конденсатор 13 с затвором транзистора 6 и резистивным делителем напряжения источника питания, состоящим из резисторов 14, 15.

На чертеже даны примеры выполнения зарядного и разрядного блоков. Зарядный блок 3 выполнен на транзисторе 16, включенном по схеме с общей базой. База транзистора 16 заземлена через диод 17, на который подано смещение через резистор 18.

Разрядный блок 5 выполнен на ключе из разнополярных транзисторов 19 и 20. Порог срабатывания UD зарядного блока 5 регулируется потенциометром 21. Сигнал снимается с резистора 22.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии импульсов на входе 1 конденсатор 4 заряжается током Зо источника 10 начального смещения. В момент достижения на конденсаторе 4 уровня открывается транзистор 19, что приводит к открыванию и транзистора 20. В результате релаксационного процесса ключ на транзисторах 19 и 20 открывается, и конденсатор 4 разряжается до начального уровня. Импульс с выхода блока 5 подается через конденсатор 12 на базу транзистора 16 и через конденсатор 13 на затвор транзистора 6. Этот импульс запирает зарядный блок 3 на время разряда конденсатора 4 и отпирает транзистор 6. Процесс перезарядки конденсатора 4 повторяется с частотой 1о, определяемой начальным током источника смещения 10. При поступлении на вход 1 импульсов тока заряд конденсатора 4 в течение действия импульсов увеличивается, что приводит к увеличению частоты импульсов на выходе устройства. В момент разрядки конденсатора 4 входные импульсы любой амплитуды заряжают конденсатор 7. По окончании разряда конденсатора 4 транзистор 6 закрывается, а конденсатор 7 разряжается через резистор 8 и зарядный блок 3 на конденсатор 4. В результате исключается погрешность за счет потери информации от входных импульсов

S любой амплитуды в течение разряда конденсатора 4.

В результате интегрирования площадей входных импульсов частота импульсов на выходе устройства увеличивается на величину 4 и принимает значение о к к " i 0x

1 = 1о + 1х = 1о + — — = 1о + — —, С v .T сцт где t — длительность к-ro импульса;

i< — мгновенное значение тока к-ro импульса;

Т вЂ” период интегрирования;

Ях — измеряемый заряд;

С вЂ” емкость конденсатора 4.

Таким образом, число выходных импульсов устройства пропорционально интегральному закону входных импульсов.

zo

Формула изобретения

Преобразователь заряд-число, содержащий зарядный блок, первый вход которого через дозирующий конденсатор соединен с шиной питания и подключен к первому выходу разрядного блока, интегрирующий конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной, а вторая через первый

30 резистор — с вторым входом зарядного блока, который через второй и третий резисторы подключен соответственно к входной шине и источнику начального смещения, второй выход разрядного блока через кон денсатор соединен с управляющим входом зарядного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены резистивный делитель, подключенный к шине питания, дополнительный конденсатор и полевой транзистор, сток которого подключен к входной шине, исток — к второй обкладке ичтегрирующего конденсатора, а затвор — к средней точке резистивного делителя, связанный через дополнительный конденсатор со вторым выходом разрядного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы и техника эксперимента. 1974, №4, с. 72.

2. Авторское свидетельство СССР № 607340, кл. Н 03 К 13/20, 1977 (прототип1.

819960

Составитель В. Махнанов

Редактор Л. Утехина Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 1259 36 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4