Функциональный преобразователь
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К ASTOPCNOhAV СВИДВтюяьетвЮ
СО103 Советскнк
Соцнаннстнчесинк
Рес убпнн
< >911560 (6 l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 27. 08. 80 (2l ) 2977250/l 8-2ч (5! )М. Кл .
G, 06 G 7/26 с присоединением заявки ¹
1Ьвударстинлы0 камнтет
СССР ае делам нзобретеннй. н етерытнй (23) П рчоритет (53) УДК 681 ° 335 (088. 8) Опубликовано 07.03-82 ° Бюллетень № 9
Дата опубликования описания 09 03. 82
А. Б. Андреев, Э. Н. Сысуев, В. И, Фролов и Л Д. Гарйн .! (72) Авторы изобретения
Пензенский филиал Всесоюзного научно-исс едовательского" технологического института приборостроения...„.
Ф (71) Заявитель (54) ФУН1(ЦИОНАЛЬНЦЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике.
Известны функциональные преобразо- ватели, построенные на базе интеграторов 11;
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является функциональный преобразователь, содержащий первый и второй интеграторы, блок сброса, компаратор знака, 1В первый блок сравнения, первый триггер, первый переключатель, переключа емый и,сточник образцовых напряжений, генератор .тактовых импульсов, второй переключатель, второй блок сравненияи второй триггер (21 °
ts
Недостатками известного устройства являются низкая точность преобра- зования за счет наличия коммутирующих элементов в цепи преобразуемого напряжения и низкое входное conpotmaление из-за шунтирующего влияния второго интегратора в течение информативного интервала времени.
Цель изобретения - -повывение точности преобразования и увеличение входного сопротивления функционального преобразователя.
Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь, содержащий последовательно соединенные первый интегратор, первый сигнальный вход которого является входом функционального преобразователя, а второй подключен через первый переключатель к выходу источника обраэцо. вых напряжений, первый блок сравнения. и первый триггер, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход является первым выходом функционального преобразователя и подключен к управляющим входам первого и второго переключателей и первому управляющему входу блока сброса, второй управляющий вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, соединенным с первым входом второго триггера, а
3 91 выход подключен ко входу сброса второго интегратора, соединенного сигнальным входом с выходом источника образцовых напряжений, первый управляющий вход которого через компаратор знака подключен к выходу первого интегратора, а второй управляющий вход связан с выходом первого блока сравнения, соединенным со вторым входом второго триггера, выход которого является вторым выходом функцяонального преобразователя, причем второй вход компаратора знака и первый вход второго блока сравнения со ,единены с шиной нулевого потенциала, введены дифференциальный операционный усилитель и два масштабных резис. тора, при ем первый масштабный ре" зистор включен между инвертирующим входом и выходом дифференциального
Ю операционного усилителя, инвертирующий вход которого через второй масштабный резистор, а неинвертирующий непосредственно соединены соответственно с выходами первого и второго интеграторов, а выход подключен ко вторым входам первого и второго блоков сравнения и через второй переключатель соединен с общим выводом масштабных рези сторов.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы преобразователя. функциональный преобразователь содержит первый и второй интеграторы l и 2, блок 3 сброса, компара" тор 4 знака, первый блок 5 сравнения, первый триггер 6, первый переключатель 7, переключаемый источник 8 образцовых напряжений, генератор 9 тактовых импульсов, второй переключатель 1О, второй блок 11 сравнения, второй триггер 12, дифференциальный усилитель 13 постоянного тока с входным резистором 14 и резистором 15 обратной связи (масштабные резисторы).
На временной диаграмме работы функционального преобразователя обозначены: 4 - форма напряжения на входной шине устройства; б - форма с!лгнала на выходе генератора 9 тактовых импульсов; В - форма напряжений на входах первого блока 5 сравнения;
Ъ - форма сигнала на выходе первого блока 5 сравнения; с - форма сигнала на выходе второго блока 11 сравнения;
e - форма напряжения на выходе пеое1560 4 ключаемого источника 8 образцовых напряжений.
Преобразователь работает следующим образом.
Пусть на входную шину устройства подано положительное преобразуемое напряжение +l4 В момент времени t-.л. импульс с выхода генератора 9 тактовых импульсов вызывает срабатывание
1о первого триггера 6. При этом первый переключатель 7 подключает положительное образцовое напряжение +И д с выхода переключаемого источника 8 образцовых напряжений к одному из входов первого интегратора I, От этого же импульса с выхода первого триг" гера 6 размыкается второй переключатель 10, а блок 3 сброса выключает. ся. В результате выходное напряжение
2о на выходе первого интегратора 1 начинает линейно возрастать со скоростью
Оо -(!х и через резистор 14 подается
r< на инвертирующий вход дифференцирую25 щего усилителя 13, а напряжение на выходе второго интегратора 2 линейно убывает со скоростью „ и поступает
Оо г на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 13. зо В результате этого на выходе последнего напряжение начинает линейно убывать со скоростью " (с — постоянная времени интеграторов и .) .
В момент времени < выходные напряжения первого интегратора 1 и дифференциального усилителя 13 оказываются равными, что приводит к срабатыванию первого блока 5 сравнения. Импульс с.последнего вызывает срабатывание
4о первого и второго триггеров 6 и 12..
При этом первый переключатель 7 отключает образцовое напряжение + Uo от второго входа первого интегратора l. Второй переключатель 10 срабатывает и шунтирует резистор 15, в результате чего в дифференциальном усилителе 13 постоянного тока образуется стопроцентная отрицательная обратная связь. После этого выходное напряжение первого интегратора 1 начинает линейно убывать со скоростью х а выходное напряжение второго интегратора 2 - линейно возрастать са скоростью -ц и подается на неинвертируюГ
55 щий вход дифференциального усилите-- ля 13, в результате чего выходное напряжение последнего будет линейно
Uo возрастать со скоростью — . В момент времени Ь выходное напряжение диф5 911 60 6 ференциального усилителя 13 достига- дом функционального преобразователя, ет нуля, что приводит к срабатыванию а второй подключен через первый певторого блока 11 сравнения. Импульс реключатель к выходу источника образс последнего вызывает срабатывание цовых напряжений, первый блок срав", второго триггера 12 и блока 3 сброса. 5 нения и первый триггер, другой вход
В результате выходное напряжение диф- которого соединен с выходом генера", Ференциального усилителя 13 поддержи- тора тактовых импульсов, а выход яввается Равным нулю до прихода очеред- ляется. первым выходо л функционального ного. тактового импульса. В момент вре- преобразователя и подключен к управмни т, вновь срабатывает первый триг- 1в ляющим входам первого и в орог перегер 6 и цикл работы повторяется. При ключателей и первому управляющему смене знака преобразуемого напряже" входу блока сброса, второй управляю" ния в предлагаемом ус ройстве про- - щий вход которого соединен с выходом исходят процессы, аналогичные ïðî- второго блока сравнения, соединенным цессам в изестном устройстве, приво- 15 с первым входом второго триггера а дящие к изменению знака образцового выход подключен ко входу сброса вто" напряжения. рого интегратора, соединенного сиг"
ИнФормативный интервал времени Тхх нальным входом с выходом источника выделяется с помощью первого тригге" образцовых напряжений, первый управра 6 от момента прихода тактирующего ро ляющий вход которого через компараимпульса до момента равенства выход- тор знака" Подключен к выходу первого ,ных напряжений интеграторов 1 и 2. интегратора, а второй управляющий Информативный интервал времени Т фор- вход связан с выходом первого блока мирУется с помоЩью Второго тригГе» сравнения, соединенным со вторым sxo рав н- а -ходных ы дом „о,о, о „иггера, ход которогс напряжений интеграторов 1 и 2 до,:,является вторым выходом функциональмомента Равенства нУлю выхоДного на- ного преобразователя, причем второй пряжения второго интегРатоРа 2. вход компаратора знака и первый вход
ПРоцесс преобРазованиЯ описывает- второго блока сравнения соединены с ся следующими соотношениями:
30 шиной нулевого потенциала, о т л иu u" u а x х ч а ю шийся тем, что, с целью х х повышения точности преобразования, хх †" -Т --. - Т T = const. в него введены дифференциальный опетсюда определяют информативные ин" рационный усилитель и два масштабных тервалы времени Тхи Туу В СЛЕДУюЩем 35 РеэистОра, причем первый масштабный виде: резистор включен между инвертируюТ = .Т щим входом и выходом дифференциально 4 го операционного усилителя, инвертиЦ, рующий вход которого через второй
ХК Ц .
4о масштабный резистор, а неинвертируюВ пРеДлагаемом преобразователе, щий непосредственно соединены соотблагодаРЯ введению новых Узлов и сВЯ ветственно с выходами первого и вто" зей, устраняется шунтирующее влия" рого интеграторов, а выход подключен ние второго интегратора 2 в течение ко вторым входам первого и второго
45 -gnoKos cpasHeH14R v через второй . что повышает вхоДное сопРотивление ключатель соединен с общим выводом устройства. Кроме того, за счет ис-- масштабны„резисторов ключения коммутирующего элемента (переключатель 10) из цепи преобразуемо- Источники информации, го напРЯжениЯ то ность преобразова" принятые во внимание при экспертизе ния увеличивается. 1. Авторское свидетельство СССР формУла -»«Pe e»s N 7160Я, кл. G 06 G 7/26 1974, функциональный преобразователь, I содержащий последовательно соединен- 2. Авторское свидетельс ь тво СССР ные первый интегратор первый сиг- 0 809234 xa G 06 6 7/26 1979 (npo
У
55 нальный вход которого является вхо- тотип).
911560
Составитель, С. Белан
Редактор С. Крупенина Техреа И. Гайду Корректор О. Билак
Заказ 1131/12 Тираж 732 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР ! по делам изобретений и открытий
11)0)5 Иосква Ж-Я Раушская наб. д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
