Przedmiotem wynalazku jest uklad przetwornika napiecia na czestosc powtarzania impulsów elek¬ trycznych przeznaczony do wykorzystania w ty¬ powych konstrukcjach liniowych przetworników wolnozmiennych sygnalów elektrycznych i gene¬ ratorów sterowanych napieciem, a zwlaszcza w przypadkach wymagajacych kompensacji nielinio¬ wosci charakterystyk dowolnych, wspólpracuja¬ cych z przetwornikiem urzadzen, których charak¬ terystyki zawieraja nieliniowosci typu parabolicz¬ nego lub hiperbolicznego.Stan techniki. Znany jest uklad przetwornika napiecia na czestosc powtarzania impulsów opi¬ sany w katalogu „The Complete Linear Book", str. 504, wydanym przez firme Fairchild Semi- conductor. Uklad zawiera integrator napiecia zbu¬ dowany na jednym wzmacniaczu operacyjnym wspólpracujacym z komparatorem napiec i klu¬ czem rozladowujacym pojemnosc integratora. Cha¬ rakterystyka przetwarzania zawiera strukturalna nieliniowosc typu parabolicznego poniewaz wynik przetwarzania zalezy nie tylko od czasu ladowania kondensatora ale równiez 3d czasu rozladowania.Czas rozladowania kondensatora jest w omawia¬ nym ukladzie niezalezny od wielkosci przetwarza¬ nego napiecia. Strukturalna nieliniowosc charak¬ terystyki nie moze byc w wiekszosci przypadków wykorzystana do kompensacji nieliniowosci innych, wspólpracujacych z przetwornikiem przyrzadów, 2 poniewaz przewazajacym typem nieliniowosci jest równiez nieliniowosc typu parabolicznego.Istota wynalazku. Uklad przetwornika wedlug wynalazku zawiera dwa wzmacniacze jako inte¬ gratory napiecia kluczowane przemiennie sygnalami z przetwornika dwustabilnego poprzez dwa kom¬ paratory napiec. Wejscie nieinwertujace jednego z wzmacniaczy pracujacego jako pierwszy integra¬ tor napiecia oraz wejscie okreslajace próg zadzia¬ lania komparatora o zmiennym progu sterowanego przez wzmacniacz pracujacy jako drugi integrator napiecia polaczone sa z wyjsciem wzmacniacza in¬ wertujacego, którego wejscie polaczone jest wsp61- nie z wejsciami obu integratorów napiecia.Objasnienie rysunku. Uklad przetwornika poka¬ zany jest na przykladzie wykonania odtworzonym na rysunku przedstawiajacym schemat blokowy.Przyklad wykonania. Dwa wzmacniacze pracuja¬ ce jako integratory napiecia 1 i 3 kluczowane sa przemiennie sygnalami z wyjsc Q i Q przerzutnika dwustabilnego. 6, który wyzwalany jest przez dwa komparatory napiec o stalym progu 4 i zmiennym progu 5. Wejscia sterujace komparatorów w oma¬ wianym ukladzie przyjete jako inwertujace, po¬ laczone sa z wyjsciami integratorów. Wejscie okreslajace próg komparatora o stalym progu 4, polaczone jest do zródla stalego napiecia stabilizo¬ wanego, a. wejscie okreslajace próg komparatora o zmiennym progu 5 polaczone jest wspólnie z wej¬ sciem nieinwertujacym wzmacniacza pierwszego in- 9616496 164 4 tegratora 1 do wyjscia wzmacniacza inwertujacego 2. Polaczone wspólnie wejscia obu integratorów 1 i 3 i wzmacniacza inwertujacego 2 tworza-wejscie ukladu przetwornika. Funkcje wyjscia ukladu prze¬ twornika spelnia jedno z wyjsc Q lub Q przerzut- nika dwustabilnego 6.Cykl pracy ukladu przetwornika rozpoczyna sie w momencie otwarcia klucza K.2 i zamkniecia klucza K.l. Pojemnosc drugiego integratora 3 za¬ czyna ladowac sie z predkoscia wprost proporcjo¬ nalna do napiecia przylozonego do wejscia ukla¬ du przetwornika. Napiecie na wyjsciu drugiego integratora 3 narasta od wartosci poczatkowej równej zeru do wartosci okreslonej napieciem progowym komparatora o zmiennym progu 5. Po przekroczeniu napiecia progowego komparatora o zmiennym progu 5 nastepuje chwilowa zmiana stanu na jego wyjsciu co powoduje zmiane sta¬ nów wyjsc Q i Q przerzutnika 6 i odpowiednie wysterowanie kluczy K.l i K.2. Zamkniecie klu¬ cza K.2 rozladowuje pojemnosc drugiego integra¬ tora 3, a otwarcie klucza K.l inicjuje proces lado¬ wania pojemnosci pierwszego integratora 1 z pred¬ koscia proporcjonalna do napiecia na wejsciu ukla¬ du przetwornika.Napiecie na wyjsciu pierwszego integratora 1 narasta od wartosci poczatkowej równej napieciu wyjsciowemu wzmacniacza inwertujacego 2 do wartosci napiecia progowego komparatora o sta¬ lym progu 4. Zrównanie napiec na obu wejsciach komparatora o stalym progu 4 powoduje chwilo¬ wa zmiane stanu na jego wyjsciu, zmiane stanów wyjsc Q i Q przerzutnika 6 i zmiane stanów klu¬ czy K.l i K.2, która konczy cykl. Przemienne klu¬ czowanie obu integratorów 1 i 3 charakteryzuje sie tym, ze czas zamkniecia klucza K..1 rozladowu¬ jacego pojemnosc pierwszego integratora 1 jest okreslony przez czas otwarcia klucza K.2 inicju¬ jacego proces ladowania pojemnosci drugiego in¬ tegratora 3 i na odwrót. Jesli kolejne okresy zmia¬ ny stanów wyjsc Q i Q przerzutnika 6 sa trakto¬ wane jako impulsy wyjsciowe ukladu przetworni¬ ka to czestosc ich powtarzania jest odwrotnie pro¬ porcjonalna do sumy czasów ladowania pojemnos¬ ci obu inte*gratorów 1 i 3. Ostatecznym wynikiem przetwarzania jest proporcjonalnosc czestosci im¬ pulsów wyjsciowych do napieciia na wejsciu ukla¬ du przetwornika.Korzystne skutki wynalazku. Liniowosc charak¬ terystyki przetwarzania jest regulowana za pomo¬ ca zmiany stalej czasowej integratora sterujacego komparator o zmiennym progu. Mozliwosci regu¬ lacji obejmuja otrzymanie idealnych charaktery- styk przetwarzania badz tez charakterystyk z nie- liniwosciami typu parabolicznego lub hiperbolicz- nego. Stabilnosc temperaturowa chrakterystyki przetwarzania od temperatury otoczenia jest bo- biernych formujacych stale czasowe integratorów i wzmocnienie inwertera. Zaleznosc wspólczynnika przetwarzania od temperatury otoczenia jest bo¬ wiem okreslona jedynie przez procesy zachodzace w czasie kolejnego ladowania pojemnosci integra¬ torów. Rzeczywiste czasy rozladowania pojemnosci 28 obu integratorów nie wywieraja wplywu na wspól¬ czynnik przetwarzania. W trakcie procesu przetwa¬ rzania generowane sa impulsy wyjsciowe o stalej szerokosci okreslonej przez czas ladowania poje¬ mnosci integratora sterujacego komparator o zmiennym progu. Stabilnosc temperaturowa szero¬ kosci impulsów wyjsciowych jest tego samego rzedu co stabilnosc charakterystyki'przetwarzania. PL