Способ интегрирующего преобразования напряжения в частоту следования импульсов

 

Способ относится к цифровой измерительной те.хнике. Может быть использован при построении преобразовате.ей сигналов ма.юго уровня в унифицированные сигна,1ы частоты и кода. Цель изобретения - повыП1ение точности преобразования. Способ основан на интегрировании преобразуемого напряжения и нос.чедователыюстп пмпу,/1ьсов опорного напряжения. Введение в лвестш п способ многократного периодического изменения знаков преобразуемого, онорного нанряжеипй п накопленного интеграла нозво,1яют достигнут) иостав.чеипой цели. Устройство, реализукнцее способ, содержит источник I опорного напряжения, формирователь 2 импульсов обратной связи, ключи 3-6, делитель 7 частоты, генератор 8 онорной частоты, блок 9 сравнения на первом операционном усилителе (O.N), диф ( ференциальный интегратор 10 на ОУ II, 12, ключа.х 13-16, конденсаторе 17, резис (Л торе 18. 2 ил. N3 О5 СП СО 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК д1) 4 Н 03 К 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3859658/24-21 (22) 28.02,85 (46) 23.!0.86. Бюл. ЛЪ 39 (7l) Пензенский политсхничсск! и институт (72) Э. К. Шахов, О. А. Го.)ыи(свский, В. Д. Михотин и В. A. Ежков (53) 62!,374 (088.8) (56) Пряиии;пиков В..(. Интегрируfofflffc цифровые вольтметры Ilo(.To)fIIHol o тока.

Л.: Энергия, 1976.

Махнанов В. 1... Милохин Н. Т. Устройства частотного и время-импульсного преобразования. — М.: Энергия, 1970, с. 53-65, рис. 2)а. (54) СПОСОБ ИНТЕГРИРУЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ (57) Способ относится к цифровой измерительной техникс. Может быть использован

„„30„„1265987 при постросиии преобразователей сигналов ч()г)ого уровня в унифицированныс сигналы частоты и ко ld. Цель изобретения — повыгнснис точности преобразования. Способ основан иа интегрировании преобразуемого напряжения и посг)словатсльности и)яву))ьсов опорного напряжения. Вв(. !свис H известный сносo() многократного нерио (ичсского измеIIE íèÿ зиаков прсобразусмог(), ОI!ОР ПО ГО )(с! )! РЯЖ(. I)!I и II )!(! КОНГ!(. II IIÎÃÎ ll IIтсграла позволяк)т лостигнут! поставлспной цели. Устройство, рег)г)из) к)гцсс (.Ilo(o(), с o:(Ð l) ж и т и с т О ч и и к 1 О п 0 р НОГО I l (! и р я ж (. и и я, формирователь 2 импульсов обратной связи. ключи 3 — 6,, елитсг(! 7 частоты, гс исратор

8 опорной частоты, блок 9 сравнения и;! первом опсрациопном усилителе (ОУ), лифференциальный интегратор 10 на ОУ 11. !

2. ключах 13 — 16, кои,(ен«()торс 17, резисторе 18. 2 ил.!

265987

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано при построении преобразователей сигналов малого уровня в унифицированные сигналы частоты и кода.

Цель изобретения — - повышение точности преобразования.

На фиг. 1 изображена электрическая функциональная схема устройства реализации способа интегрирующего преобразования напряжения в частоту следования импульсов; на фиг. 2 — временная диаграмма напряжения на выходе третьего операционного усилителя.

Устройство реал и за ци и с пособа содержит источник 1 опорного напряжения, формирователь 2 импульсoB обратной связи, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый

6 кл<очи, делитель 7 частоты, генератор 8 опорной частоты, блок 9 сравнения на первом операционном усилителе, дифференциальный интегратор 10 на втором 11 и третьем 12 операционных усилителях, пятом 13, шестом 14, седьмом 15 и восы<ом 16 ключах, конденсаторе 17 и резисторе 18, выходы второго 4 и третьего 5 ключей подключены к первому входу, а выходы первого 3 и четвертого 6 — - к второму вхо су дифференциального интегратора 10, входы первого 3 и второго 4 ключей соединены с входной шиной 19 устройства, входы третьего 5 и четвертого 6 ключей подключены к выходу формирователя 2 импульсов обратной связи, первый вход которого соединен с выходом источника 1 опорного напряжения, а второй вход — с выходом блока 9 сравнения на первом операционном усилителе, первый вход которого соединен с выходом дифференциа,t1üHoão интегратора 10, второй вход — — с общей шиной источника питания, выход генератора 8 опорной частоты — — с входом делителя 7 частоты и третьим входом формирователя 2 импульсов обратной связи, уHравляющие входы первого 3. третьего 5 клгочей и третьего выхода дифференltèàëüíoго интегратора 10 и второго 4, четвертого 6 ключей и четвертого выхода дифференциального делителя частоты соответств HHo, первым и вторым входами дифференциальш>го интегратора 10 являются инвертирующий н неинвертирующий входы второго усилителя

11, выход которого соединен через рсзистор

18 с первым входом третьего операционного усилителя 12, второй 1<ход которого соединеH с общей шиной источника питания, а выход является выходом дифференциального интегратора 10, первый вход третьего операционного усилителя 12 подкл<о«е» к выхо <ам пятого 13 и восьмого 16 ключей, выхоl третьего операционного усилителя 12 соединен с выходом шестого 14 и седьмого 5 ключей, входы восьмоп> 16 и седьмого 15 ключей соединены с первой

Обкладкой KQHденсатора 17, входы H«TBI

13 и шестого 14 ключей с второй Оба ), з> — опорное напряжение.

С момента окончания интервала времени

tK интегрируется только входное напряжение

U . В момент достижения HBKol<ленным HHтегралом порогового уровня срабатывает о,п>к 9 сравнения и процесс преобразования

30 Пг>ВТО)рг<ется. HO OKOH×BHни 11(рвого 1тся состояния ключей 5 — 16. Следствием чего является смена знака HBKOHëåííîãî интеграла на выходе операционного усилителя (фиг. 2) . а также меняются местами входное и опорное напряжения ня вхОдах дифференциал ьHol о

IaTot> < 10. С учетом смены знаков во втором цикле преобразователь работает

Л НЯЛОГИЧ HO.

40 Выходная частота, соответствующая входному напряжению U измеряется за интервал времени Т1+Т> и определяется соотношением (1>:« — -U «, ) т

"— г„(„+

45 г<с 1 ) )л

U„ti (Т1+Т ) начальные значения накопленного интеграла соответственно для первого и третьего цикЛОВ.

50 Предлагаемый с<<ос<>б позволяет з , Tðp

Устройство работает следующим образом.

В первый момент времени (фиг. 2) замыкаются ключи 4, 6, 13 и 15, ключи 3, 5.

14 и 16 размыкаются. При появлени<1 на шине 19 входного сигнала U, по.i его действием начинает заряжаться интегрир .югцн<< конденсатор 17 дифференциального интегратора 10. В момент достижения интегратором на третьем операционном усилителе порогово<5 го уровня срабатывает блок 9 сравнения и воздействует на формирователь 2 импульсов обратной связи. В результате чего дифференциальный интегратор !О в течение интервала времени tl> интегрирует разность (Vn — U ) и к концу интервала 1<) напряжение на выходе интегратора 10 становится (() <---U ), гдет — — постоянная интегратора, 1265987

Форд!у.!а изобретены.ч (4- 1х) to

Составитель В. Чижиков

Редакгор .М. Вланар Техред И. Верее Корректор Т. Колб

Заказ 5б81 57 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в условиях с повышенным уровнем электрических помех.

Способ интегриру !огцего преобразования

íàíряжения в частоту следования импульсов, основанный !Га интегрировании преобРаЗУЕMOIO НаПРЯжЕИИЯ И ПОСЛЕДОВатЕЛЬНг!Сти импульсов опорного напряжения, фору!ируемь!х в моменты достижения наконзленным интегралом нулевого значения, от.!и гакнцпрся тем, что, с целью повышения точшустll, периодически осугцествляют изменение знаков преобразуемого, опорного нанряжc»II» и накопленного интеграла.