SU1019625A1 - Преобразователь напр жени в интервал времени - Google Patents

Abstract

:ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ, сО;ДеЕМ а11дай пер вый и второй операционные усилители, неинвертирупоие входил которых соединены с-общей 1иной, .а инвертирующие подключены к средним точкам соответ .ствуюиих ЕС-цепей, образуемым сэедшнениемгп рвых выводов резистора . и конденсатора, устройство сравнени  напр жений,входы которого соединены с вторыми выводами конденсаторов RC-цепей, триггер, первый вход которого соединен с выходом устройства сравнени  напр жений, а второй - с выходом генератора тактовых импульсов , а выход подключен к управл ющим входам двухключей, через первый из которых и резистор к инаерта-, рующему входу первого операционного усилител  подключена Ешна образцового напр жени , а второй ключ подключен параллельно конденсатору RC-цепи второго оперощионнбго усилтател , . о т л и ч а ю щ и и с   тему, что, с целью повьацени  входного сопротивлени  преобразовател  в него введены дополнительиые операционные усилители,. инвертируювде входа которих -сое- , динены с шиной и точника пре бразуе .мого сигнала, выходы - с -входагми устройства сравнени  напр жений,а неинвертирующие входы - с выходами соотт ветствующих операционных усилителей В . и втоЕ лии выводами резисторов соотт ветствуюищх RC-цепей.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении цифровы приборов и информационно-измеритель ных систем. Известно устройство, построенное на базе измерительного преобразовател  напр жени  в инвервал времени и содержгидее два интегратора, два устройства сравнени  Hajiр жений, сумматор, цифровой измеритель времёни , триггер, генератор импульсов и .два ключа {. Недостатком этого устройства  вл етс  низкое входное сопротивление обусловленное использованием интеграторов Миллера во входных цеп х. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  пре образователь напр жени  в интервал времени, содержащий первый и второй операционные усилители, неинвертиру щие входы которых соединены с общей шиной, а инвертирующие подключены к средним точкам соответствующих RCцепей , образуемым соединением первых выводов резистора конденсатора , устройство сравнени  напр жений входы которого соединены с вторалми выводами конденсаторов RC-цепей, триггер, первый вход которого соединен с выходом устройства сравнени  напр жений, а второй - с выходом генератора тактовых импульсов, а выход подключен к- управл ющим входам двух ключей, через первый из которых и резистор к инвертирующему входу первого операционного усилите л  подключена ьмна образцового напр жени , а второй ключ подключен параллельно.конденсатору RC-цепи второго операционного усилител  f2 Недостатком известного устройств  вл етс  его низкое входное сопротивление , которое практически равно значению сопротивлени  параллельно соединенных резисторов RC-цепей и как правило не превышает 0,5t-l мОм. Это накладывает существенные ограничени  на область использовани  преобразовател , поскольку усложн етс  задача его согласовани  с источником преобразуемого напр жени . . Цель оизобретени  - повышение входного сопротивлени  преобразовате л  напр жени  в интервал времени. Указанна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь напр жени  в интервал времени, содержащий первый и второй операционные усилители, неинвертирующие входы которых соединены с общей шиной, а инвертирующие подключены к средним точкам cqoтвeтcтвyющиx RC-цепей,. образуемым соединением первых выводов резистора и конденсатора, устройство сравнени  напр жений, .входы которого соединены с вторыми выводами конденсаторов RC-цепей, триггер, первый вход которого соединен с выходом устройства сравнени  напр жений, а второй - с выходом генератора тактовых импульсов, а выход подключен к управл ющим входам двух ключей, через первый из и резистор к инвертирующему входу первого операционного усилител  подключена шина образцового напр жени , а второй клюн подключен параллельно конденсатору RC-цепи второго операционного усилител , в него введены дополнительные операционные усилители, инвертирующие входы которых соединены ,с шиной источника преобразуемого сигнала, выходы - с входами устрой- , .ства сравнени  напр жени , а неинвертирующие входы - с выходами соответСТВУЮОД1Х операционных усилителей и вторы в выводами резисторов соответСТВУЮВД1Х RC-цепей. На чертеже приведена функциональна  схема устройства. Преобразователь содеркит первый 1 и второй 2операционные усилители, неинвертирующие входы которых соединены с общей НИНОЙ, а инвертирук цие подключены к средним точкам RC-цепей 3 и 4 соответственно, устройство 5 сравнени  напр жений, входы которого соединены с конденсаторами RC-цепей 3 и 4, триггер 6, один из входов которого подключен к. выходу устройства 5 сравнени  напр жений, другой к выходу генератора 7 тактовых импульсов , а выход,  вл ющийс  выходом преобразовател , соединен с управл ющими входами первого 8 и второго 9 ключей, причем через первый ключ 8 и резистор 10 к инвертирующему входу первого операционного усилител  1 подключено образцовое напр жение, а второй ключ 9 подключен параллельно конденсатору второй НС-цепи 9, первый 11 и второй 12 дополнительные операционные уси.лители , инвертирующие входы которых подключены к источнику преобразуемого напр жени , выходы соединены со входами устройства 5 сравнени  напр жений , а иеинвбртирующие входы соединены с выходами операционных усилителей 1 и 2 и с резисторами RC-цепей 3 и 4 соответственно. Устройство работает следующим образен. С приходом импульса с выхода генератора 7 тактовых импульсов триггер 6 переходит в такое состо ние, при котором размыкаетс  ключ 9, а на инвертирующий вход первого операционного усилител  1 через замкнутый ключ 8 и резистор 10 поступает образцовое напр жение V. В результате этого выходное напр жение первого дополнительного операционного усилител  11 начинает линейно возрастать со скоростью (Vj, - V)/ , где Т. - посто нна  времени КС-цепи 3, а выходное напр жение второго дополнительного усилител  12 - танейно убывать .со скоростью , , где f, - посто нна  времени RC uenrf 4. В момент равенства выходных напр жений дополнительных операционных усилителей 11 и 12 срабатывает устройство 5 сравнени  напр жений и приводит триггер 6 в другое состо ние. При этом замыкаетс  ключ 9, с помощью которого на выходе второго дополнительного операционного усилител  устанавшваетс  нулевое значение напр жени . Одновременно образцовое напр жение VP с помощью ключа 8 отключаетс  от инвертирующего входа первого операддионного усилител  1, в результате выходное напр жение первого допй нительного операционного усилител  11 будет линейно убывать со скоростью приходом очередного импульса с выхода генератора 7 тактовых импульсов цикл работы преобразоват ел  повтор етс . В установившемс  режиме и при t г t.2 Т среднее значение преобразуемого напр жени  за период

интегрировани , равный периоду Т следовани  импульсов с выхода генератора 7, равно среднему значению образцового напр жени  .У за врем  интегрировани , равное ин 1ю1 4ативному интервалу Tj.

.Ls

Г .Т

Отсюда можно получить функцию npef образовани  устройства

TV 0

ч

Таким Образом, ЯЬоритм работы предлагаемого преобразовател  напр жени  в интерваа времени полностью соответствует алгоритму работы известного устройства. Однако входное сопротивление преобразовател  значительно увеличиваетс  за счет ввода в схему двух дополнительных операционных усилителей II и 12 и подключени  источника преобразуемого напр жени  непосредственйо к инвер- , тирующим входам этих усилителей.

Значение входного сопротивлени  устройства определ етс  значением входного сопротивлени  дополнительных операционных усилителей и при использовании современной базы

достигать 10 г 103 ом.

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ, содержащий первый и второй операционные усилители, неинвертирующие входа которых соединены с ·общей адной, а инвертирующие подключены к средним точкам соответствующих RC-цепей, образуемым соединением первых выводов резистора . й конденсатора, устройство сравнения напряжений, входы которого соедине ны с вторыми выводами конденсаторов RC-цепей, триггер, первый вход которого соединен с выходом устройства сравнения напряженийа второй - с выходом генератора тактовых импульсов, а выход подключен к управляющим входам двухключей, через первый из которых и резистор к инверти-. рующему входу первого операционного усилителя подключена кина образцового напряжения, а второй ключ подключен параллельно конденсатору RC-цепи второго операционного усилителя, .. .. · о т л и ч а ю щ и й с я тещ, что, с целью повышения входного сопротивления преобразователяр в него введены дополнительные операционные усилители ,. инвертирующие входа которых сое- . динены с шиной источника преобразуемого сигнала, выходы - с -входами устройства сравнения напряжений,]а неинвертирующие входы - с выходами соот-_л ветствующих операционных усилителей g и вторыми выводами резисторов соответствующих RC-цепей.