Источник калиброванных напряжений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТЗУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 230б80 (21) 2942653/24-07

Соеоз Советских

Социалистических республик

<18775ОО (51) y g 3

G 05 F 1/44 с присоедине. iием заявки ¹ (23) Приоритет

Государстаеиинй комитет

СССР яо делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 3010.81. Бюллетень N9 40

Дата опубликования описания 301081 (72) Авторы изобретения

А.Е.Волынский, С.A.Ðà÷èí и A A.Ñìèðíî (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК КАЛИБРОВАННЫУ НАПРЯЖБНИЙ управления второго блока интегрирования подключены к соответствующим выходам блока управления, а выход второго блока интегрирования соединен со вторым входом аналогового сумматора, и опорный элемент (2) .

Недостатком этого устройства является невысокая линейность выходной характеристики источника калиброванных напряжений.

@ель изобретения - повышение линейности выходной характеристики источника калиброванных напряжений.

Иоставленная цель достигается тем, что в источник калиброванных напряжений введены преобразователь напряжения в ток, два ключевых элемента, а опорный элемент выполнен в виде источника опорного тока, причем вход преобразователя напряжения в ток, соединен с выходной клеммой, а выход этого преобразователя и выход источника опорного Фока через соответствующие первый и второй ключевой элемент подключены ко входу первого блока интегрирования, при этом управляющий вход второго ключевого зле" мента соединен с выходом преобразователя кода во временной интервал, а управлянхаий вход первого ключевого. Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам калиброванных напряжений, и предназ- начено для использования в электро5 технических установках различного назначения.

Известен источник калиброванных. напряжений, представляющий собой итерационный широтно-импульсный пре- 1 образователь опорного напряжения $1).

Недостатком данного устройства являются пульсации выходного напряжения, обусловленные саморазрядом накопительного элемента в аналоговом запоминающем устройстве на выходе ите- 15 рационного преобразователя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является источник калиброванных напряжений, содержащий регистр памяти, первый вы- 20 ход которого через преобразователь код-напряжение подключен к первому входу аналогового сумматора, второй. выход регистра памяти соединен со входом преобразователя кода во временной интервал, последовательно соединенные первый и второй блоки интегрирования, причем вход синхронизации регистра памяти, вход сброса первого блока интегрирования и вход . 30 (53) УДК б21. 31б.722. . 1 (088. 8) 877500 элемента подключен к дополнительному выходу блока управления.

На фиг. 1 приведена структурная схема источника калиброванных напряжений, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Источник калиброванных напряжений содер) ит регистр 1 памяти, преобразователь 2 код-напряжение, аналоговый сумматор 3, преобразователь 4 кода во временной интервал, первый 5 и второй 6 блоки интегрирования, блок 7 управления, первый 8 и второй 9 ключевые элементы, источник 10 опорного тока и преобразователь 11 напряжения в ток.

Устройство работает следующим образом.

По команде блока 7 входной код переписывается в регистр 1, при этом на выходе преобразователя 2 устанавливается пропорциональное данному коду напряжение Е).

Выходное напряжение сумматора 3 в произвольный момент времени определяется выражением

ОЬЫ»(t) =«e +4 О1(«), где Ug(t)- напряжение на выходе блока 6;

4)и 4g- коэффициенты передачи сумматора 3 по соответствующим входам.

Процесс установления выходного напряжения устройства носит итерационный характер и осуществляется в течение и циклов. В произвольном

i-ом цикле (i- ),))) в начале производится сброс блока 5 (изменение выходного сигнала блока 5 показано на диаграмме кривой 12) и далее блоком 7 выдается непрерывный временной интервал длительности Т, в течение которого замыкается. элемент 8 (замкнутое состояние ключевого элемента 8 условно показано кривой 13), в течение указанного интервала выходной ток преобразователя 11 пропорциональный выходному напряжению сумматора 3

Ugb)»(i-1), подается во входную цепь блока 5 и интегрируется. Одновременно с выдачей блоком 7 данного интервала преобразователем 4 формируется последовательность из равномерно расставленных временных интервалов, длительность каждого из которых пропорциональна входному коду регистра 1 (на диаграмме последовательность интервалов, формируемая преоб)разователем 4, условно показана им;пульсами-14). Эта последовательность подается.на вход управления ключево-. го элемента 9, обеспечивая периодическое поступление импульсов тока 7 источника 10 во входную цепь блока 5, где происходит их алгебраическое суммирование с выходным током преобразователя 11. В результате на вы,ходе блока 5 формируется пилообраз- ) ное напряжение с возрастающей амплитудой (на диаграмме обозначено 15), значение которого к концу данной части цикла равно ,. >Д= о,„>„н-)(ьп)-%l»)i+) i>(+- +)3, где S — крутизна преобразователя 11, а символом h(t) обозначена переходная функция блока 5 относительно токового входного сигнала.

В оставшейся части цикла выходное напряжение блока 5 интегрируется блоком 6 в течение постоянного временного интервала длительностиТ (из-

0 менение выходного сигнала блока 6 в этой части цикла обозначено на диаграмме кривой а5) . Результат данного интегрирования ц B)=v,(4->) Ау (>)=О (о) — I(ìò)-»(»))s) >)>„„())

20 „И+" (") --Ж где — постоянная времени интегри l рования блока 6 (служит как и в из25 вестном поправкой к выходному напряжению преобразователя 2).

На выходе сумматора 3 при этом формируется напряжение

30 О щ,„(ЩE„+4g UgP3=Ugb)» (03 О ф()-Ь(0))»

Ь, юиа» „П)»)с (Ы вЂ” )-Ц вЂ” "- — ")Д >

3"0 Ь = В 9

35 >е щ)«.о)=4 Е +41)) (од . — исходное значение сигнала на выходе сумматора 3.

При определенных условиях можно показать, что выходное напряжение устройства после нескольких циклов сходится к установившемуся значению

Д -„ т -„ т «I

Кт.

Таким образом, введение в состав устройства источника опорного тока, преобразователя напряжения в ток, двух ключевых элементов и организация с из помощью параллельного интегрирования токов, соответствующих опорному и выходному сигналам, позволяет в отличие от известного поддерживать напряжение накопительного конденсатора блока 5 в течение цикла на сравнительно низком уровне (данное напряжение в известном достигает 10 В, тогда как в предлагаемом устройстве

$Q эта величина на 1-2 порядка меньше).

При этом соответственно уменьшается паразитный заряд, запасаемый в абсорбционной емкости, и, следовательно, составлякщая погрешности линейности, обусловленная данным фактором.

877500

Формула изобретения

Источник калиброванных напряжений, содержащий регистр памяти, первый вы ход которого через преобразователь код-напряжение подключен к первому входу аналового сумматора, второй выход регистра памяти соединен со входом преобразователя кода во временной интеграл, последовательно соединенные первый и второй блоки интегрирования, причем вход синхронизации регистра памяти, вход первого блока интегрирования и вход управления второго блока интегрирования подключены к соответствующим выходам блока управления, а выход второго блока интегрирования соединен со вторым входом аналогового сумматора, и опорный элемент, о т л и ч а ю щ.:и й.с я тем, что, с целью повышения ли ейности выходной характеристики, в его введены преобразователь напряжения в ток, два ключевых элемента, а ойорный элемент выполнен в виде источника опорного тока, причем вход преобразователя напряжения в ток соединен с выходной клеммой, а выход этого преобразователя и выход источника опорного тока через соответствукхцне первый и второй ключевой элемент подключены ко входу первого блока интегрирования, при этом управляющий вход второго ключевого элемента соединен с выходом преобразователя кода во временной интервал, а управляющий вход первого ключевого эле,мента подключен к дополнительному выходу блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Розенблат М.Г. и Михайлова Г.Х.

Источники калиброванных напряжений.

М., 1976 с..188-190.

20 2. Авторское свидетельство СССР .по заявке В 2744404/07, кл. G 05 F 1/44, 1979.

Составитель E.Черньыева

Редактор Ю.Ковач Техред Ж.Кастелевич Корректор Н.Стец

Заказ 9612/71 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отКРытий

113035, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППН "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4