SU503360A1 - Преобразователь напр жени в интервал времени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  измерени  напр жени  посто нного тока, путем преобразовани  его в интервал времени.

Известен преобразователь напр жени  в интервал времени, содержащий дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом бипол рного источника пилообразного напр жени , состо щего из двух разнопол рных источников тока , накопительного конденсатора и синхронизированного переключател , причем перва  обкладка накопительного конденсатора соединена с выходом синхронизированного переключател  и общей щиной, а втора  - с входом синхронизированного переключател , упправл ющий вход которого подключен к клемме тактовой частоты, и выходами разнопол рных источников тока и инвертирующим входом дифференциального усилител .

Однако дл  известного преобразовател  характерна сложность, обусловленна  наличием специальных устройств дл  выделени  информации о пол рности преобразуемого напр жени .

С целью упрощени  преобразовател  в него введены дополнительный синхронизированный переключатель и бипол рна  ключева  схема, состо ща  из резистора, первый вывод которого подключен к базам двух разнопол рных транзисторов, эмиттеры которых соединены с общей щиной, а коллекторы - с соответствующими входами разнопол рных источников тока, причем первый вход дополнительного синхронизированного переключател  соединен с входной клеммой, второй вход - с общей шиной, управл ющий вход - с клеммой тактовой частоты, а выход - с неинвертирующим входом диференциального усилител ,

выход которого подключен к второму выводу резистора бипол рной ключевой схемы.

На чертеже изображена функциональна  электрическа  схема преобразовател . Преобразователь напр жени  в интервал

времени содержит дифференциальный усилитель 1, инвертирующий вход которого подключен к выходу бипол рного источника 2 пилообразного напр жени , который состоит из источников 3 и 4 тока положительной и

отрицательной пол рности, накопительного конденсатора 5, включенного между соединенными между собой выходами разнопол рных источников 3, 4 тока и общей щиной 6, и синхронизированного переключател  7, подсоединенного параллельно накопительному конденсатору 5. Соединенные между собой выходы разнопол рных источников 3 и 4 тока образуют выход бипол рного источника 2 пилообразного напр жени . Неинвертирующий

вход дифференциального усилител  1 подключен к выходу дополнительного синхронизированного переключател  8, первый вход которого соединен с входной клеммой 9, а второй - с общей шиной 6. Управл ющие входы синхронизированного переключател  7 и дополнительного синхронизированного переключател  8 соединены с клеммой 10 тактовой частоты. Выход дифференциального усилител  1 подключен к бипол рной ключевой схеме 11, состо щей из резистора 12, первый вывод которого соединен с базами двух транзисторов 13 и 14 разной пол рности, эмиттеры которых соединены с общей шиной 6, а коллекторы - с входами бипол рного источника 2 пилообразного напр жени , причем эмиттер транзистора 13 подключен к входу источника 3 тока положительной пол рности, а эмиттер транзистора 14--к входу источника 4 тока отрицательной пол рности. Выходные клеммы преобразовател  15 и 16 соединены соответственно с эмиттерами транзисторов 13 и 14 бипол рной ключевой схемы 11.

Преобразователь, напр жени  в интервал времени работает следующим образом.

В исходном состо нии неинвертирующий вход дифференциального усилител  1 через синхронизированный переключатель 8 подключен к общей шине б, а синхронизированный переключатель 7 замкнут. Напр жени  на входах дифференциального усилител  1 и его выходе равны нулю, при этом разнопол рные источники 3 и 4 тока отключены запертыми транзисторами 13 и 14 бипол рной ключевой схемы 11.

В момент времени TI, соответствующий началу импульса тактовой частоты на клемме 10, синхронизированный переключатель 7 размыкаетс , а дополнительный синхронизированный переключатель 8 подключает неинвертирующий вход дифференциального усилител  1 к входной клемме 9, после чего входное напр жение Ux поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилител  1, который его усиливает. Бипол рна  ключева  схема 11 управл етс  выходным напр жением дифференциального усилител  1.

Если входное напр жение f/x имеет положительную пол рность, то выходным напр жением дифференциального усилител  1 положительной пол рности открываетс  транзистор 13 бипол рной ключевой схемы И, при этом включаетс  источник 3 тока положительной пол рности источника 2 пилообразного напр жени , накопительный конденсатор 5 начинает зар жатьс , напр жение f/c на накопительном конденсаторе 5, имеющее положительную пол рность, увеличиваетс , а разность напр жений между входами неинвертирующим и инвертирующим дифференциального усилител  1 уменьшаетс . Зар д накопительного конденсатора 5 продолжаетс  до момента времени Т2, когда при равенстве напр жений t/s и f/c происходит компарирование , при котором выходное напр жение дифференциального усилител  1 становитс  равным нулю, транзистор 13 закрываетс , выключа  источник 3 тока, зар д конденсатора 5 прекращаетс .

В дальнейшем до момента времени Гз, соответствующего окончанию тактового импульса , напр жение t/c на накопительном конденсаторе 5 запоминаетс  и остаетс  равным напр жению (/X за счет компенсационной релейно-след щей обратной св зи выхода дифференциального усилител  1 с его инвертирующим входом через бипол рный источник пилообразного напр жени . В момент времени Тз неинвертирующий вход дифференциального усилител  1 переключаетс  на общую шину 6, переключатель 7 замыкаетс , накопительный конденсатор 5 разр жаетс , преобразователь возвращаетс  в исходное состо ние. Таким образом, между моментами времени TI и TZ на выходе дифференциального усилител  1 формируетс  импульс положительной, а на выходной клемме 15 - отрицательной пол рности, длительность которых, равна  времени зар да накопительного конденсатора 5 до напр жени  Uc. U пропорциональна

величине преобразуемого напр жени .

Если входное напр жение Ох имеет отрицательную пол рность, то зар д накопительного конденсатора 5 осуществл етс  источником 4 тока отрицательной пол рности при открытом

транзисторе 14 бипол рной ключевой схемы 11, при этом на выходе дифференциального усилител  1 и на выходной клемме 16 формируютс  импульсы, соответственно отрицательной и положительной пол рности, длительность которых пропорциональна напр жению Ux.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь напр жени  в интервал времени, содержащий дифференциальный усилитель , инвертирующий вход которого соединен с выходом бипол рного источника пилообразного напр жени , состо щего из двух

   разнопол рных источников тока, накопительного конденсатора и синхронизированного переключател , причем перва  обкладка накопительного конденсатора соединена с выходом синхронизированного переключател  и общей

   шиной, а втора  - с входом синхронизированного переключател , управл ющий вход которого подключен к клемме тактовой частоты, выходами разнопол рных источников тока и инвертирующим входом дифференциального

   усилител , отличающийс  тем, что, с целью упрощени , в него введены дополнительный синхронизированный переключатель и бипол рна  ключева  схема, состо ща  из резистора, первый вывод которого подключен

   к базам двух разнопол рных транзисторов, эмиттеры которых соединены с общей шиной, а коллекторы - с соответствующими входами разнопол рных источников тока, причем первый вход дополнительного синхронизированного переключател  соединен с входной

   клеммой, второй вход - с общей шиной, управл ющий вход - с клеммой тактовой частоты , а выход - с неинвертирующим входом

   дифференциального усилител , выход которого подключен ко второму выводу резистора бипол рной ключевой схемы.

   L

   10д1г