RU2060586C1 - Voltage-to-time-space changer - Google Patents

Voltage-to-time-space changer Download PDF

Info

Publication number
RU2060586C1
RU2060586C1 SU4875401A RU2060586C1 RU 2060586 C1 RU2060586 C1 RU 2060586C1 SU 4875401 A SU4875401 A SU 4875401A RU 2060586 C1 RU2060586 C1 RU 2060586C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
integrator
comparison unit
bus
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.В. Бонокин
А.Н. Данилов
Г.Г. Дмитриевский
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Завод им.В.А.Дегтярева"
Научно-производственное предприятие "Маста"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Завод им.В.А.Дегтярева", Научно-производственное предприятие "Маста" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Завод им.В.А.Дегтярева"
Priority to SU4875401 priority Critical patent/RU2060586C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2060586C1 publication Critical patent/RU2060586C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

FIELD: digital measurement technology; digital devices, data processing and measurement systems. SUBSTANCE: changer has comparison unit and selector switch. First and second data inputs of selector switch function as positive and negative reference voltage buses, respectively. Its input is connected to first integrator input. Integrator is built around first and second resistors whose first inputs are connected to first lead of capacitor and inverting input of operational amplifier. Noninverting input of integrator functions as zero-potential bus and its output is combined with second lead of capacitor and functions as integrator output. Integrator is connected to first input of comparison unit. Second leads of first and second resistors function, respectively, as first input of integrator and input bus; control input of selector switch is connected to comparison unit output. Novelty in changer is that second input of comparison unit is connected to selector switch output and its output functions as output bus. Comparison unit is built around operational amplifier and two resistors whose first leads function, respectively, as second and first inputs of unit and second leads are interconnecting and combined with inverting input of operational amplifier whose noninverting input functions as zero-potential bus and its output is unit output. EFFECT: improved stability of measurement results; eliminated influence of threshold voltages on conversion results. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобpетение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в цифровых приборах и информационно-измерительных системах. The invention relates to digital electrical engineering and can be used in digital devices and information-measuring systems.

Известен преобразователь напряжения в интервал времени [1] содержащий интегратор, вход которого соединен с выходом переключателя, а выход с первым входом сравнивающего устройства, второй вход которого подключен к выходу источника порогового напряжения, а выход является выходной шиной и соединен с входом источника порогового напряжения и управляющим входом переключателя, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами источника опорного напряжения. A known voltage Converter in the time interval [1] containing an integrator, the input of which is connected to the output of the switch, and the output is from the first input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the threshold voltage source, and the output is the output bus and connected to the input of the threshold voltage source and the control input of the switch, the first and second information inputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the reference voltage source.

Недостатком преобразователя является недостаточная точность измерения, так как отрицательное пороговое и положительное пороговое напряжения формируются из напряжения питания схемы и возможно изменение пороговых напряжений за период измерения. The disadvantage of the Converter is the lack of measurement accuracy, since the negative threshold and positive threshold voltage are formed from the supply voltage of the circuit and it is possible to change the threshold voltage during the measurement period.

В качестве прототипа выбран преобразователь напряжения в интервал времени [2] содержащий блок сравнения и переключатель, первый и второй информационные входы которого являются шинами опорного напряжения положительной и отрицательной полярности соответственно. Выход переключателя соединен с первым входом интегратора, содержащего первый и второй резисторы. Первые входы резисторов объединены с первым выводом конденсатора и инвертирующим входом операционного усилителя. Его неинвертирующий вход является шиной нулевого потенциала, а выход объединен с вторым выводом конденсатора и является выходом интегратора. Выход интегратора соединен с первым входом блока сравнения. Вторые выводы первого и второго резисторов являются соответственно первым входом интегратора и входной шиной. Управляющий вход переключателя соединен с выходом блока сравнения. Второй вход блока сравнения соединен с источником порогового напряжения. As a prototype, a voltage-to-time converter [2] is selected comprising a comparison unit and a switch, the first and second information inputs of which are busbars of the reference voltage of positive and negative polarity, respectively. The output of the switch is connected to the first input of the integrator containing the first and second resistors. The first inputs of the resistors are combined with the first output of the capacitor and the inverting input of the operational amplifier. Its non-inverting input is a bus of zero potential, and the output is combined with the second output of the capacitor and is the output of the integrator. The integrator output is connected to the first input of the comparison unit. The second conclusions of the first and second resistors are respectively the first input of the integrator and the input bus. The control input of the switch is connected to the output of the comparison unit. The second input of the comparison unit is connected to a threshold voltage source.

Недостатком этого преобразователя является низкая стабильность результатов преобразования. The disadvantage of this converter is the low stability of the conversion results.

Цель изобретения повышение стабильности результата преобразования. The purpose of the invention is to increase the stability of the conversion result.

Цель достигается тем, что в преобразователе напряжения в интервал времени, содержащем блок сравнения и переключатель, первый и второй информационные входы которого являются шинами опорного напряжения положительной и отрицательной полярности соответственно, а выход соединен с пеpвым входом интегpатора, содержащего первый и второй резисторы, первые входы которых объединены с первым выводом конденсатора и инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является шиной рулевого потенциала, а выход объединен с вторым выводом конденсатора и является выходом интегратора, который соединен с первым входом блока сравнения, причем вторые выводы первого и второго резисторов являются соответственно первым входом интегратора и входной шиной, управляющий вход переключателя соединен с выходом блока сравнения, второй вход блока сравнения соединен с выходом переключателя, а его выход является выходной шиной, а также тем, что блок сравнения выполнен на операционном усилителе и двух резисторах, первые выводы которых являются соответственно вторым и пеpвым входами блока, а вторые выводы объединены между собой и с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является шиной нулевого потенциала, а его выход выходом блока. The goal is achieved in that in a voltage converter in a time interval containing a comparison unit and a switch, the first and second information inputs of which are busbars of the reference voltage of positive and negative polarity, respectively, and the output is connected to the first input of the integrator containing the first and second resistors, the first inputs which are combined with the first output of the capacitor and the inverting input of the operational amplifier, the non-inverting input of which is the steering potential bus, and the output is combined with the second output of the capacitor is the output of the integrator, which is connected to the first input of the comparison unit, the second outputs of the first and second resistors being the first input of the integrator and the input bus, the control input of the switch is connected to the output of the comparison unit, the second input of the comparison unit is connected to the output of the switch, and its output is an output bus, as well as the fact that the comparison unit is made on an operational amplifier and two resistors, the first conclusions of which are respectively the second and first block inputs, and the second conclusions are combined with each other and with the inverting input of the operational amplifier, the non-inverting input of which is a bus of zero potential, and its output is the output of the block.

На чертеже приведена функциональная схема преобразователя напряжения в интервал времени. The drawing shows a functional diagram of a voltage Converter in the time interval.

Преобразователь напряжения в интервал времени содержит интегратор 1, состоящий, например, из операционного усилителя 2, инвертирующий вход которого соединен с резисторами 3, 4 и конденсатоpом 5, переключатель 6, блок 7 сравнения, содержащий резисторы 8, 9 и операционный усилитель 10. The voltage converter in the time interval contains an integrator 1, consisting, for example, of an operational amplifier 2, the inverting input of which is connected to resistors 3, 4 and a capacitor 5, a switch 6, a comparison unit 7, containing resistors 8, 9 and an operational amplifier 10.

Преобразователь работает следующим образом. The converter operates as follows.

Пусть в первоначальный момент времени переключатель 6 находится в одном положении. Тогда на усилитель 2 подается сумма Uвх + Uоп. Если величины напряжения опорных источников удовлетворяют условию-Uо| R3 >Uвх| R4, то выходное напряжение интегpатора 1 будет линейно возрастать. Это первый такт работы преобpазователя.Let switch 6 be in the same position at the initial time. Then the amplifier U is fed the sum of U I + U op . If the voltage values of the reference sources satisfy the condition-U o | R 3 > U I | R 4 , then the output voltage of the integrator 1 will increase linearly. This is the first step of the converter.

В момент pавенства-Uo|R 9Uинт|R8 срабатывает блок 7 сpавнения, изменяя полярность напряжения на его выходе и соответственно полярность опоpного напряжения, которое является пороговым для блока 7 сравнения. На вход интегратоpа 1 подается сумма Uоп и Uвх. Начинается втоpой этап интегpирования, в течение которого напряжение на выходе интегратора 1 линейно убывает, пока не выполнится условиеUо| R9Uинт)| R8. Вновь срабатывает блок 7 сравнения, изменяя полярность опорного напряжения на противоположную. Далее цикл повторяется.At the time of equality -U o | R 9 U int | R 8, the comparison unit 7 is activated, changing the polarity of the voltage at its output and, accordingly, the polarity of the reference voltage, which is the threshold for the comparison unit 7. The input 1 is fed integratopa sum of U and U op Rin. The second integration stage begins, during which the voltage at the output of the integrator 1 decreases linearly until the condition U about | R 9 U int ) | R 8 . The comparison unit 7 is again activated, reversing the polarity of the reference voltage. Next, the cycle repeats.

В течение первого Т1 и второго Т2 тактов преобразования выходное напряжение интегратора 1 описывается следующими уравнениями:

Figure 00000001
+
Figure 00000002
T1 2Uинт
Figure 00000003
+
Figure 00000004
T1 2Uинт
Решая эти уравнения относительно Т1 Т2, получают
Figure 00000005
+
Figure 00000006
+
Figure 00000007
+
Figure 00000008
0 и после дальнейшего преобpазования имеют
(T1-T2)
Figure 00000009
(T1+T2) где T1 Т2 интервал времени, пропорциональный входному сигналу.During the first T1 and second T2 conversion clocks, the output voltage of the integrator 1 is described by the following equations:
Figure 00000001
+
Figure 00000002
T1 2U Int
Figure 00000003
+
Figure 00000004
T1 2U Int
Solving these equations for T1 T2, get
Figure 00000005
+
Figure 00000006
+
Figure 00000007
+
Figure 00000008
0 and after further transformation have
(T1-T2)
Figure 00000009
(T1 + T2) where T1 T2 is a time interval proportional to the input signal.

Claims (2)

1. Преобразователь напряжения в интервал времени, содержащий блок сравнения и переключатель, первый и второй информационные входы которого являются шинами опорного напряжения положительной и отрицательной полярности соответственно, а выход соединен с первым входом интегратора, выполненного на первом и втором резисторах, первые выводы которых объединены с первым выводом конденсатора и инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является шиной нулевого потенциала, а выход объединен с вторым выводом конденсатора и является выходом интегратора, который соединен с первым входом блока сравнения, вторые выводы первого и второго резисторов являются соответственно первым входом интегратора и входной шиной, управляющий вход переключателя соединен с выходом блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности результата преобразования, второй вход блока сравнения соединен с выходом переключателя, а его выход является выходной шиной. 1. A voltage converter in a time interval comprising a comparison unit and a switch, the first and second information inputs of which are busbars of the reference voltage of positive and negative polarity, respectively, and the output is connected to the first input of the integrator made on the first and second resistors, the first conclusions of which are combined with the first output of the capacitor and the inverting input of the operational amplifier, the non-inverting input of which is a bus of zero potential, and the output is combined with the second output of the con the capacitor and is the output of the integrator, which is connected to the first input of the comparison unit, the second outputs of the first and second resistors are respectively the first input of the integrator and the input bus, the control input of the switch is connected to the output of the comparison unit, characterized in that, in order to increase the stability of the conversion result, the second input of the comparison unit is connected to the output of the switch, and its output is the output bus. 2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок сравнения выполнен на операционном усилителе и двух резисторах, первые выводы которых являются соответственно вторым и первым входами блока, а вторые выводы объединены между собой и с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является шиной нулевого потенциала, а его выход выходом блока. 2. The Converter according to claim 1, characterized in that the comparison unit is made on an operational amplifier and two resistors, the first conclusions of which are respectively the second and first inputs of the block, and the second conclusions are combined with each other and with the inverting input of the operational amplifier, the non-inverting input of which is bus of zero potential, and its output by the output of the block.
SU4875401 1990-08-20 1990-08-20 Voltage-to-time-space changer RU2060586C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4875401 RU2060586C1 (en) 1990-08-20 1990-08-20 Voltage-to-time-space changer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4875401 RU2060586C1 (en) 1990-08-20 1990-08-20 Voltage-to-time-space changer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2060586C1 true RU2060586C1 (en) 1996-05-20

Family

ID=21541225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4875401 RU2060586C1 (en) 1990-08-20 1990-08-20 Voltage-to-time-space changer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2060586C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1388986, кл. H 03M 1/52, 1986. 2. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. Киев: Вища школа, 1986, с.288, рис.7.45. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0311038B2 (en)
RU2060586C1 (en) Voltage-to-time-space changer
ES8605926A1 (en) Direct current differential amplifier arrangement, especially for the measurement of slowly varying weak voltages.
EP0222021A1 (en) D/a converter
JPS6215959B2 (en)
JPS6231529B2 (en)
JPS60217732A (en) Digital-analog converter
SU1182542A1 (en) Element with controlled conduction
SU949807A1 (en) A-d converter
JPS62135775A (en) Difference voltage measuring circuit
EP0727751A1 (en) An inner product calculation device
SU974566A1 (en) Integrating voltage-to-code converter
SU668088A1 (en) Non-electric value-to-time interval converter
SU959275A1 (en) Direct-read a-c converter
SU782152A1 (en) Integrating analogue-digital converter
SU739733A1 (en) Analog-digital converter
SU1580404A1 (en) Linear extrapolator
RU2138826C1 (en) Integral converter
SU746302A1 (en) Voltage-current converter
SU1101851A1 (en) Function generator
SU756398A1 (en) Digital generator of functions
SU960843A1 (en) Entropy determination device
RU2013863C1 (en) Analog-to-digital converting unit
SU721828A1 (en) Multiplier-divider
SU1091182A1 (en) Device for multiplying together voltages