Помехоустойчивый преобразователь напряжения в интервал времени

 

Изобретение относится к области цифровой электроизмерительной техники и может быть использовано для создания выс-л оточных АЦП и средств измерения. Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости в преобразователе напряжения в интервал времени, состоящем из первого и второго ключей, переключателя, резистора , конденсатора, операционного усилителя блока управления и компаратора , достигается за счет новой организации связей между элементами устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 иЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.Я0„„128З972 (дд 4 Н 03 M 1/50

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3915387/24-24 (22) 19.06.85 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (72) О.А.Голышевский, В.Д.Михотин, В.А.Латынов и В.А.Урманов (53) 681.325(088.8) (56) Приборы и системы управления, 1979, № 2, с.20-21.

Авторское свидетельство СССР № 1091336, кл. Н 03 К 13/20, 1982. (54) ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к области цифровой электроизмерительной техники и может быть использовано для создания выс, коточных АЦП и средств измерения. Цель изобретения — повышение точности и помехоустойчивости в преобразователе напряжения в интервал времени, состоящем из первого и второго ключей, переключателя, резистора, конденсатора, операционного усилителя блока управления и компаратора, достигается за счет новой организации связей между элементами устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 иЛ.

1283972

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для создания высокоточных АЦП и средств измерения.

Цель изобретения — повышение точности преобразования и помехоустойчивости.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2 схемы выполнения блока управления, на фиг. 3 — диаграммы работы устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 ключи, переключатель 3, токоорганичивающий элемент, выполненный на резисторе 4, накопительный элемент, выполненный на конденсаторе 5, операционный усилитель 6, блок управления 7 и компаратор 8, Блок управления, функциональная схема которого приведена на фиг. 2, состоит из генератора тактовых импульсов 9, счетчика импульсов 10, мультиплексора 11, переключателей 12 — 12 элементов И 13 и 14,инвертора 15,первого 16 и второго 17 формирователей импульсов, RS-триггера 18, элемента

ИЛИ 19.

Устройство работает следующим образом.

В начале цикла преобразования (момент t — временные диаграммы на фиг. 3) по сигналам с блока управления 7 размыкается ключ 2, переключа. тель 3 устанавливается в верхнее по схеме положение. Вследствие этого на интервале (t» t, ) происходит интегрирование преобразуемого напряжения в соответствии с законом изменения весовой функции (ВФ) q(t) (эпюра е на фиг. 3) к моменту времени t y выходное напряжение интегратора, выполненного на операционном усили- . теле 6, достигает значения (t -t )+(t - )+(t -t > (1)

sbi_#_5 Rp g g q 3 ь з

Если обозначить t t; — Т„, где

T — время интегрирования преобразуемого сигнала, то с учетом условий и t -t =t -t .= Т /12

1 б 5 выражение (1) можно переписать в виде 2 U

А алых, 3 КС и

В момент времени t..ïî сигналу с блока управления 7 переключатель

3 изменяет свое состояние и под действием опорного напряжения U, начинает разряжаться конденсатор 5. В момент t выходное напряжение опера8 ционного усилителя 6 достигнет опорного напряжения, сработает компаратор 8 и воздействует на блок управления 7. По сигналам с блока управления 7 переключатель 3 устанавливается в верхнее по схеме положение, замыкается ключ 2 и размыкается ключ

1. В результате выходное напряжение операционного усилителя 6 становится близким по значению к преобразуемому напряжению Ug Это способствует тому, что предлагаемое устройство работает в более предпочтительном, по сравнению с известным устройством режиме т.е. интегратору, выполненному на операционном усилителе 6 до начала следующего цикла преобразования задаются начальные условия.

Процесс изменения напряжения на выходе операционного усилителя 6 описывается выражением

Отсюда, обозначив aT = может быть найдена функция преобразования устройства

Т и пн о

Описанная весовая функция формируется в блоке управления 7 путем соответвенной коммутацией переключателей 12, - 12, На эпюре d (фиг.3) в качестве примера приведена простейшая весовая функция.

Однако. данный блок управления

45 ,позволяет формировать весовые функ)ции для решения других задач помимо к задачи повышения помехоустойчивости.

К ним относятся обеспечение подавления одновременно нечетных и четных гармоник, уменьшение методической э0 погрешности представления информации интегральными значениями с одновременным подавлением помехи нормального вида и т.д. Причем это достигается простой коммутацией переклю55 чателей 12.-12 „ в соответствии с

1 видом конкретной весовой функции.

Формула изобретения

1. Помехоустойчивый преобразователь напряжения в интервал времени, 1263 содержащий шину источника опорного напряжения, подключенную к первому входу компаратора, выход которого соединен с входом блока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу первого ключа,второй выход соединен с управляющим входом переключателя, а третий выход подключен к управляющему входу второго ключа, выход которого объединен jO с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого объединен с первым выводом токоаграничивающего элемента, выполненного на резисторе, с первым выводом накопи- f5 тельного элемента, выполненного на конденсаторе, и с входом второго ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, выход операционно- 2п

ro усилителя соединен со вторым входом компаратора и вторым выводом конденсатора, выход переключателя подклю чен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а входы являются 25 соответственно шиной источника опорL ного .напряжения и шиной источника преобразуемого напряжения, второй вывод резистора соединен с выходом первого ключа, вход которого подключен кзо общей шине,а второй выход блока управления является выходной шиной преобразователя.

2. Преобразователь по п. i, о тл и ч а ю щ и й.с я тем;. что с

972 4 целью расшп,. ния функциональных возможностей, блок управления выполнен на генераторе тактовых импульсов, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выходы младших pasрядов которого подключены л упрююнлм щим входам мультиплексора, информационные входы которого соединены с выходами переключателей, первые входы которых объединены и подключены к общей шине, а ьторые входы объеди-: нены и подключены к шине логической единицы, выход мультиплексора соединен с первым входом первого элемента

И, второй вход которого объединен с входами инвертора и первого формирователя импульсов и подключен к выходу старшего разряда счетчика им.ульсов, выход первого формировате.ля импульсов подключен к К-входу

RS-триггера, S-вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсо, вход которого является входом блока управления, прямой вы- ход триггера является третьим выходом блока управления, а инверсный выход триггера подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом инвертора, выход является вторым выходом блока управления и подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход является первым выходом блока управления.

VP.

i283972

Ю

I I I I i

1 11 1

Составитель Ю. Спиридонов

Техред В.Кадар

Редактор И. Сегляник

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I 11

Заказ 7459/58 Тираж 899

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Корректор М. Пожо

Подписное