Устройство преобразования величины напряжения в длительность импульса

 

(% ф, В..И. Ковальков

1,., Одесский ордена Трудового Красного Знамен полйтехническйй. институт (72) Автор изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

НАПРЯЖЕНИЯ.В ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИИПУЛЬСА

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано, например при построении аналого-цифровых преобразователей, а так; же в системах контроля и регулирования.

Известно устройство преобразования величины напряжения в длитель" ность импульса, содержащее генератор импульсов, времязадающую цепь, усили- © тельный каскад и входной транзистор, эмиттер входного транзистора, база которого подключена к выходу времязадающей цепи, соединен с входной шиной, а коллектор входного транзистора через резистор подключен к входу усилительного каскада, выход которого соединен с выходной шиной (11.

Недостатками устройства являются низкая точность преобразования и ограничейные функциональные возможности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и схемной ре" ализации является устройство преобразования величины напряжения в дли" тельность импульса, содержащее nep" вый, второй и третий транзисторы, конденсатор и резистор,,эмиттеры первого и второго транзисторов, базы которых соединены с входными. шинами устройства, подключены к коллектору третьего транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с первой шиной источника питания C!l., Недостатком известного устройства является низкая точность преобраэова. ния. Это обусловлено тем, что выходные импульсы известного устройства имеют неправильйую пилообразную форму и значительный уровень постоянной составляющей, а для определения величины входного напряжения нужно оценить, насколько длительность выходных импульсов отличается от некоторого начального значения.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

921071

Для достижения этой цели в устройствоо преобразования вели чи ны напряжения в длительность импульса, содержащее первый, второй и третий транзисторы, конденсатор и резистор, 5 э ми т те ры первого и второ го т ра нзи сторов, базы которых соединены с входными шинами устройства, подключены к коллектору третьего транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с первой шиной источника питания, введены стабилизатор тока, элемент с S"îáðàçíîé характеристикой, например однопереходный транзистор, тунельный диод и буферный каскад, конденсатор и элемент с S-образной характеристикой соединены параллель1 но и включены между базой третьего транзистора и первой шиной источника питания, точка соединения конденса- 2о тора и элемента с 3 образной характеристикой через стабилизатор тока соединена со второй шиной источника питания, коллектор первого транзистора через тунельный диод соединен со гз второй шиной источника питания и через буферный каскад подключен к выходной шине устройства, коллектор второго транзистора подключен ко второй шине источника питания. 30

На чертеже представлена принципиальная схема, иллюстрирующая пример конкретного выполнения устройства.

Устройство преобразования величины напряжения в длительность импульса содержит: первый 1, второй 2 и третий 3 транзисторы, резистор 4, тунельный диод 5, буферный каскад 6, конденсатор 7, однопереходный транзистор 8, стабилизатор тока 9. Базы транзисто- 4О ров 1 и 2 подключены к входным шинам 10 и 11 соответственно. Эмиттер транзистора 3 через резистор 4 соединен с первой шиной 12 источника питания, а коллектор транзистора 2 4> подключен ко второй шине 13 источника питания. Выход буферного каскада б подключен к выходной шине 14 устройства.

Устройство функционирует следующим образом.

Конденсатор 7 заряжается от стабилизатора тока 9. Напряжение на нем линейно нарастает и когда достигает напряжения включения однопереходного транзистора 8, тот открывается. Конденсатор 7 через транзистор 8 быстро разряжается. После этого транзистор 8 возвращается в исходное состояние и процесс повторяется. Длительность прямого хода линейно иэменяюще" гося напряжения пропорциональна емкости конденсатора 7.

Пилообразное импульсное напряжение подается на-базу транзистора 3 и преобразуется в пилообразные импульсы коллекторного тока. Ток транзистора 3 перераспределяется между транзисторами 1 и 2 в соответствии со знаком и значением разности сравниваемых напряжений, подаваемых на входные шины 10, 11.

Амплитуда коллекторного тока транзистора 3 с помощью резистора 4 под бирается таким образом, чтобы при равенстве входных напряжений устройство находилось на грани срабатывания.

Для этого необходимо, чтобы ток через тунельный диод 5 был равен пиковому току. Если напряжение на шине 10 отрицательно относительно шины 11, то тунельный диод 5 находится в состОянии высОкОй проводимости и напря кение на выходной шине близко к нулю, т.е. срабатывания устройства не происходит.

Если напряжение на шине 10 положительно относительно шины 11, то при достижении коллекторным током транзистора 3 определенной величины, тунельный диод 5 переключается в состояние высокой проводимости и на выходной шине 14 появляется напряжение, равное положительному напряжению на шине 13 источника питания.

Длительность прямоугольного импульса на шине 14 определяется напряжением между входными шинами 10 и 11, причем при достаточно малых значени-, ях этого напряжения зависимость пропорциональная.

Таким Образом, предложенное тех" ническое решение позволяет получать на выходе устройства прямоугольные импульсы, длительность которых пропорциональна разности между сравниваемыми напряжениями, что и обуславливает высокую точность преобразования для предложенного устройства.

Формула изобретения

Устройство преобразования величины напряжения в длительность импульса, содержащее первый, s opo» « тре921071

12

ВНИИПИ Заказ 2378/73 Тираж 954 Подписное

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

1 f тий транзисторы, конденсатор и pe" зистор, эмиттеры первого и второго транзисторов, базы которых соедине" ны с входными шинами устройства, подключены к коллектору третьего транзистора, эми ттер которого через резистор соединен с первой шйной источника питания, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью увеличения точности преобразования, в него введены стабилизатор тока, элемент с

S"oáðàçíîé характеристикой, например однопереходный транзистор, тунельный диод и буферный каскад, кондейсатор и элемент с S-образной характеристикой соединены параллельно и включены между базой третьего транзистора и первой шиной источника питания, точка соединения конденсатора и элемента с 5-образной характеристикой через стабилизатор тока соеди" нена с второй шиной источника пита5 ния, коллектор первого транзистора через тунельный диод соединен со второй шиной источника питания и через буферный каскад подключен к выходной шине устройства, коллектор второго транзистора подключен к второй шине источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

II 441657 в кл. H 03 K 7/08, 10.04.72, 2. Авторское свидетельство СССР

11" 453792, кл. H 03 К 7/08, 11.06.73.