Время-импульсный амплитудный преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1752796 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл З (22) Заявлено 190780. (21) 2629524/18-21

Н 03 К 13/20 с присоединением заявки ИР (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300780. Бюллетень М 28 (53) УДК б 81, 325 (088 ° 8) Дата опубликования описания 3007.80

М.E,Ãëóøêoâ"êèé и А.Г.Захаров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЬ!Й АМПЛИТУДНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсным измерительным устройствам, работающим со статистически распредел ен ными в ходными си гнал ами (н апример, амплитудным спектрометрическим измерительным трактом), в частности, к время-импульсным амплитуд-. ным преобразователям и может быть использовано в ядерном приборостроении.

Известен амплитудный преобразователь, использующий линейнопропускающее устройство, зарядныйй усилитель и преобразователь поразрядного уравновешивания f 1)., Недостатком преобразователя является большое количество оборудования и сложная настройка.

Известен также быстродействующий амплитудный время-импульсный преобразователь, который содержит лияейнопропускающее устройство, соединенное через последовательно вклюа ченные зарядйый усилитель и зарядный диод с запоминающим конденсатором, генератор, подключенный через последовательно включенные логический элемент И и первый .счетчик к многораз- рядному ключу, причем выход зарядного усилителя соединен через устройство управления с управляющими входами. линейнопропускающего устройства, . логического элемента И и многоразряцного ключа (.2)

Недостатком этого устройства является невысокая точность из-за повышенной дифференциальной нелинейности, .особенно цифровой.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем; что в известный время-импульсный амплитудный преобразователь, содержа-.

15 щий линейнопропускающее устройство, соединенное через последовательно включенные зарядный усилитель и зарядный диод с запоминающим конденсатором, генератор, подключенный че21 рез последовательно включенные логический элемент И и первый счетчик к многоразрядному ключу, причем выход зарядного усилителя соединен через устройство управления с управляющими входами линейнопропускающего устройства, логического элемента И и многоразрядного ключа, введены второй счетчик, цифровой сумматор, разрядный транзистор, разрядный диЗО,од, регулирующий элемент, токоэада752796 ющий резистор, источник опорного на. пряжения, стабилизирующий усилитель, компеисирующий резистор, компенсирующий транзистор, делитель тока и коммутатор с аналоговым сумматором, причем запоминающий конденсатор через последовательно соединенные разрядный транзистор, регулирующий элемент, токозадающий резистор, компенсирующий резистор, компенсирующий тран— зистор делитель тока и коммутатор т () с сумматором соединен со вторым входом линейнопропускающего устройства, а токозадающий резис тор через источник опорного напряжения соединен со входом стабилизирующего у силителя „ второй вход которого соединен с дру- I 5 гим концом токо з адающе го рези стОра причем выход этого усилителя соединен с управляющим входом регулирующего элемента, второй выход устройства управления через второй счет- 20 чик соединен с управляющим входом коммутатора, с ан ало говым сумматором и цифровым сумматором, включенным меж- ду первым счетчиком и многоразрядным ключом, база разрядного тран=, r.òa, Jà ca-gg единена с четвертым выходом устройства управления эмиттер — че >Рз разрядный диод — с общей шиной., а база компенсирующего транзистора соединена с общей точкой тсхозадающег.".;!езистора и veгулирующе .о 3. те--..;-:та.

На чертеже приведена ;JyêêïêñíàJ-.t:.-, ная схема предлагае 1ого и",:еобразователя.

Входная клемма 1 через псслег;звательно соединенные липс йно ;р "r!ëскающее устройство 2, з ар ядный у с или— тель 3, зарядный диод 4, разря цный тр-н- зистор 5,, регулирующий злемечг 6, токозадающий резис Ор 7, компенсирующи-с резистор 8, компенсирующий тр нзист;..- О

9, делитель 10 ток а и коммутатор = ача.— логовым сумматором 1 1 НОДключена ко второму входу лин ей ног;ропус к ах щего устройства 2. Выход зарядного усил::— теля 3 через устройство 12 управ— ления соединен с управчяюсдсм входом линейнопропускающеао ус.тройстса:;

2 генератор 1 3 через последе вате тьно соединенные логический =-лем:-н г 14 И„ первый счетчик 15, цифровой сумма- ";П тор 16 и многоразрядный ключ 17 поцключен к выходу преобраз ователя 16 .

Второй выход 19 устройства 12 управления через втооой счет .Ик 20 сое— дИнеН с управляющим входом ко:. Му гав з 4 тора с аналоговым сумматОром 1 1 к со ме того этот счетчик соединен также с сумматором 16, Tpe, ий выход 21 устройства 12 управления соединен с управляющим входом многоразрядного ключа 17, четвертый выход ? 2 — с; и- 6-1

А1) равляющим входом логического элемента 14. И и базой разрядного транзистора 5, T0козадающий peeèñòoð

ОДНИМ КOHUOÌ СОЕДИНЕН Г базОй Компенсирующего транзисrot..;; 9 и входо.. 65

0 ста били зи рующего усилителя 23, а другим — с источником отрицательного напряжения — Е 24 и через источник 25 опорного напряжения — со вторым входом стабилизирующего усилителя 23, выход которого подключен к ре улирующему элементу 6, Зарядный диод 4 соединен со вторым входом зарядного усилителя 3 и запоминающим :QHäeêeàòîðoì 26, кроме того выход регулирующего элемента 6 через разрядный диод 27 соединен с корпусом, Линейнопропускающее устройство выполнено в виде управляемого усилителя 28 с резисторной цепочкой 29, источник 25 опопного напряжения в виде стабилитрона, а регулирующий элемент 6 — в виде составного транзистора. Делитель 10 тока и коммутатор с сумматором 11 представляют собой цифроаналоговый преобразов а . . ; ь 3 0 .

Преобразователь работает следующим образом.

Входной сигнал с клеммы 1 через

Открытое J". èíåéíîïðîïóñêàþøåå устройство 2, зарядные усилитель 3 и диод

4 заряжает запоминающий конденсатор

26 до максимального значения. После прохождения вершины сигнала на выходе зарядного усилителя 3 формируется перепад обратной полярности, запускающий устройство 12 управления, котОРОЕ За. †.НРаЕТ УПРаВЛЯЕМЫй УСИЛИТЕЛЬ

28 н формирует временной интервал на с:тзер-.ом выходе 22, включающий разр;:.. †:-снь.й ток g при помощи разряд .::- .. е:ранзисто.;а 5 и oòê1Jüëàþùèé логи". еский элемент 14, Временной ин:ервал заканчивается при полной раз— рядке запоминающего конденсатора 26, и в течение его импульсы генератора

13 пересчитываются счетчиком 15, Таким образом, код счетчика 15 оказыв2.егся прОНОрцнОнальным амплитуде входного сигнала и по команде с третьего выхода 21 устройства 12 управления c÷èòû=-ается через многоразрядный ключ 17 на выход 18 во внешние ус. ро1с-ства.

Ток и генератора разрядного тока, .:.роте <ающий через токозадающий ре7, не равен току, протекающес 26 му через "= апоминающий конденсатор и=--за базового токас, разрядного транзистора 5 . Для компенсации э гого то а к токозадающему резистору 7 подкл очается компенсирующий транзистор

9 с комгенсирующим резистором 8,сопротивление которого равно сопротив— лению токозадающего резистора 7.

Тр".íçèñòîðû 5 и 9 выполняются. на Одном кристалле по интегральной технологии и имеют одинаковые режимные токи1, что обеспечивает хорошую компенсацию при смене транзисторов или изменении температуры. Коллекторный ток компенсирующего транзис752796

20

Формула изобретения

30 тора 9 делится на делителе 10 тока в отношении 1: 2.

После считывания со второго вы хода 19 устройства 12 управления на вход второго счетчика 20 поступает сигнал разравнивания, увеличивающий код в счетчике на Единицу. Для определенности второй счетчик имеет два разряда. Соответственно переключается коммутатор с сумматором

11 таким образом, чтобы изменение сигнала на втором входе линейно пропускающего устройства 2, поступающее с выхода коммутатора с сумматором 11, полностью компенсировалось поправкой в цифровом сумматоре 16 со второго сче=.чика 20. При этом уменьшается нелинейность преобразования, особенно цифровая, так как усредняются помехи, коррелированные с процессом преобразования.

Повышение точности сохраняется при изменении коэффициента преобразования, когда одновременно изменя ются сопротивления токозадающего 7 и компенсирующего 8 резисторов, а также при подстройке источника опорйого напряжения 25.

Время-импульсный амплитудный преобразователь, содержащий линейнопропускающее устройство, соединенное через последовательно включенные зарядный усилитель и зарядный диод с запоминающим конденсатором, генератор поключенный через последовательно включенные логический элемент И и первый счетчик к многоразрядному ключу, причем выход зарядного усилите- 40 ля соединен через устройство управления с управляющими входами линейнопропускающего устройства логическоI

ro элемента И и многоразрядного ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены второй счетчик, цифровой сумматор, разрядный транзистор, разрядный диод, регулирующий элемент, токозадающий резистор, источник опорного напряжения, стабилизирующий усилитель, компенсирую- . щий резистор, компенсирующий транзистор, делитель тока и коммутатор с аналоговым сумматором, причем запоминающий.конденсатор через последовательно соединенные разрядный транзистор, регулирующий элемент, токозадающий резистор, компенсирующий резистор, компенсирующий транзистор, делитель тока и коммутатор с сумматором соединен со вторым входом линейнопропускающего устройства,а токозадающий резистор через источник опорного напряжения соединен со входом стабилизирующего усилителя, второй вход которого соединен с другим концом токозадающего резистора, причем выход стабилизирующего усилителя соединен с управляющим входом регулирующего элемента, второй выход устройства управления через второй счетчик соединен с управляющим входом коммутатора, с аналоговым сумматором и цифровым сумматором, включенным между первым счетчиком и многоразрядным ключом, база разрядного транзистора соединена с четвертым выходом устройства управления, эмиттер — через разрядный диод — c,общей шиной, а база компенсирующего транзистора соединена с общей точкой токозадающегo резистора и регулирующего элемента, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Преобразователь 1абен FC

6G/4096 . Реклама фирмы Laben (Италия), 1974.

2. Челноков Л,П. и Трофимов A.Ñ, Препринт ОИЯИ 13-8745, Дубна, 1975, /52796

1Я Г (б

Заказ 4765/20 Тираж 995 Подписное .

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам йзобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент ., r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель 8,Дмитриев

Редактор С.Тимохина Техред H,Áàðàäóëèíà Корректор Ю.Макаренко