SU1150631A1

SU1150631A1 - Pulse-time square-law function generator

Info

Publication number: SU1150631A1
Application number: SU833657416A
Authority: SU
Inventors: Игорь Владимирович Герасимов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1983-10-31
Filing date: 1983-10-31
Publication date: 1985-04-15

Abstract

ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ КВАДРАТИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий источник опорного напр жени , выход которого через последовательно соединенные первый ключ, два масштабных резистора и второй ключ подключен к входу сглаживающего звена, выход которого вл етс выходом преобразовател , общий вывод первого и второго масштабных резисторов через сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, управл ющий вход первого ключа соединен с информационным входом преобразовател и входом фазоинвертора, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, в него введены два дополнительных ключа, управл ющие входа которых подключены к выходу фазоинвертора, общие выводы первого ключа и первого масштабного резистора , а также второго масштабного резистора и второго ключа соответственно через первый и второй допол (Л нительные ключи соединены с шиной нулевого потенциала, управл ющий . вход второго ключа подключен к информационному входу преобразовател . сг 00 IJTIME-PULSE SQUARE CONVERTER containing a voltage source, the output of which is connected through a serially connected first switch, two scale resistors and a second switch connected to the input of a smoothing circuit, the output of which is the output of the converter, the common output of the first and second scale resistors through a smoothing capacitor to the zero potential bus, the control input of the first key is connected to the information input of the converter and the phase inverter input, characterized in that In order to increase accuracy, two additional keys are introduced into it, the control inputs of which are connected to the phase inverter output, the common terminals of the first key and the first scale resistor, as well as the second scale resistor and the second key, respectively, through the first and second ports (the power keys are connected to the bus zero potential, control. The input of the second key is connected to the information input of the transducer. Cr 00 IJ

Description

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в устройствах информационио-измерительноИ техники.The invention relates to automation and computer technology and can be applied in devices for information measuring equipment.

Известно устройство, содержащее уравновешенный мост в плечи которого включены импульсно-управл емьж резисторы, перва вершина моста подключена к источнику опорного напр жени , втора и четверта вершина моста через сглаживающие конденсаторы, а треть верщина непосредственно подключены к шине нулевого потенциала, втора и четверта вершины подключены к входам деФФвренциальиого усилител , выход которого через широтноимпульснмй модул тор соединен с выходш устройства tOIt is known a device containing a balanced bridge in the shoulders of which pulse-controlled resistors are included, the first top of the bridge is connected to a source of reference voltage, the second and fourth top of the bridge are connected via smoothing capacitors, and the third vertex is directly connected to the zero potential bus, the second and fourth vertices are connected to the inputs of a deffincial amplifier, the output of which is connected to the output of the device tO via a pulse-width modulator

Недостатком указанного устройства вл етс невозможность получени результата квадратичного преобра:зовани широтно-иьшу ьсных сигналов в виде напр жени посто нного Тока.The disadvantage of this device is the impossibility of obtaining the result of a quadratic transformation of a pulse-width signal in the form of a DC voltage.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс врен -импульсный квадратичный преобразователь , содержащий источник опорного напр жени , выход которого через последовательно соединенные первый ключ, два масштабных резистора и второй ключ подключен к входу сглаживающего звена, вьпсод которого вл етс выходом преобразовател , общий вывод первого и второго масштабных резисторов через сглаживающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала , управл ющий вход первого 1Еслюча соединен с информацион}а1|м входомпреобразовател и входсм фазоиивертора 2.The closest to the proposed technical entity is a pulse quadratic pulse converter containing a source of voltage, the output of which is connected through a serially connected first switch, two large-scale resistors, and a second switch connected to the input of the smoothing link, whose output is the output of the converter, common output The first and second large-scale resistors are connected via a smoothing capacitor to the zero-potential bus, the control input of the first 1 pin is connected to the information} a1 | m input inverter and phase amplifier 2.

Недостатком данного устройства вл етс невысока точность преобразовани , так как в нем дл получени несмещенного квадратичного преобразовани линейна составл юща среднего значени тока должна компенсироватьс по цепи, содержащей источник опор ного напр жени противоположной отрицательной пол рности.The disadvantage of this device is the low conversion accuracy, because in order to obtain an unbiased quadratic conversion, the linear component of the average current must be compensated for by a circuit containing a source of the reference voltage of the opposite negative polarity.

Цель изобретени - повьш1ение точИости квадратичного преобразовани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the quadratic transformation.

Поставленна цепь достигаетс тем что во врем -импульсный квадратичный преобразователь, содержащий источник опорного напр жени , выход которого через последовательно соединенные первый Ключ, два масштабных резистора и второй ключ подключен к входуThe delivered circuit is achieved by the fact that during a time-pulse quadratic converter containing a source of reference voltage, the output of which is connected through the serially connected first Key, two large-scale resistors and the second key connected to the input

сглаживающего звена, выход которого вл етс выходом преобразовател , общий вывод первого, и второго масштабных резисторов чере сглаживающий конденсатор подключен к шиНе нулевого потенциала, управл ющий вход первого ключа с информационным входом преобразовател и входом фазоинвертора, введены два дополнительных ключа, управл ющие входы которых подключены к выходу фазоинвертора , общие выводы первого ключа и первого масштабного резистора, а также второго масштабного резистора и ВТОРОГО ключа соответственно через первый и второй дополнительные ключи соединены с шиной нулевого потенциала, управл ющий вход второго ключа подключен к информационному входу преобразовател .the smoothing link whose output is the converter output, the common output of the first and second scale resistors through the smoothing capacitor is connected to the zero potential bus, the control input of the first key with the information input of the converter and the phase inverter input, two additional keys are entered, the control inputs of which are connected to the phase inverter output, common pins of the first switch and the first scale resistor, as well as the second scale resistor and the SECOND switch, respectively, through the first and second Accessory keys are connected to zero potential bus, the second switch control input is connected to the data input of the converter.

На чертеже представлена функциональна схема врем -импульсного квадратичного преобразовател .The drawing shows the functional diagram of the time-pulse quadratic converter.

Врем -импульсный квадратичный преобразователь содержит сглаживающее звено 1, источник 2 опорного напр жени , два ключа 3 и 4, два масштабных резистора 5 и 6, фазоинвертор 7, сглаживающий конденсатор 8 и два дополнительных ключа 9 и 10.The time-square pulse converter contains a smoothing link 1, a source 2 of the reference voltage, two switches 3 and 4, two large-scale resistors 5 and 6, a phase inverter 7, a smoothing capacitor 8 and two additional switches 9 and 10.

Врем -импульснь1й преобразователь работает следующим образом.The time-pulse converter works as follows.

На Вход преобразовател поступает широтно-импульсный сигнал с относительной длительностью , где f - длительность повтор ющихс с периодом Т пр моуголыадх импульсов В каждом из периодов Т работы ключ 3 замкнут в течение времени V и разомкнут в течение времени T-f. Поэтому проводимость масштабного резистора В ередием пропорциональна относительной длительности управл ющего широтно-импульсного сигнала. Разв зка по переменному току масштабных резисторов 5 и 6, обусловливающа возможность их взаимодействи только по посто нным (средним) составл ющим значений токов и напр жений, обеспечиваетс сглаживакицим конденсатором 8. В результате этого на вход сглаживак кего звена 1 поступает токовый сигнал в форме последовательности пракоуголышх импульсов с амплитудой, пропорциональной посто нной составл ющей напр жени на сглаживающем конденсаторе 8 if вйительностью равной f. Сглаживающее звено 1 обеспечивает формирование выходного напр жени среднее значение которого пропорционально среднему значению тока со стороны входной импульсно-уАравл емой цепи. Условием динамического равновеси схемы вл етс равенство приращений зар дов конденсаторов устройства в течение промежутков времени их зар да и разр да. Из этого услови находитс посто нна составл ю ,ща Ос напр жени на сглаживающем конденсаторе 8. В течение времени f сглаживающий конденсатор 8 при обретает зар д равный ( E-2QjGr , (11 т -1 тер ет за а в течение времени р д, равный dapo,,,5p(r-r) 2UcG(T-ir) , (2J . где G - проводимость масштабных рез торов 5 и 6. Из услови лбзар лбрвзр с учетом соотношений (1) и (2) находитс среднее значение напр жени и 0. . (3) С учет (3) среднее значение вх ного тока сглаживающего звена 1 сое тавит величину I«0,5E8Ge 0,5EQ9 . Тогда посто нна составл юща вы ходного напр жени будет равна г0.5-|-Ее i 6 .GI где GI,- проводимость резистора в цепи обратной св зи операционного уснпител сглаживающего звена 1. Предлагаемое устройство по сравнению с известнш4 характеризуетс более высокой точностью квадратичного преобразовани относительной длительности широтно-импульсного сигнала, а также высокой надежностью, обусловленной простотой схемы. Более высока точность преобразовани достигаетс за счет устранени из схеьш устрсЛства источника опорного напр жени противоположной пол рности,,наличие которого в извести устройстве быпо обусловлено необходимостью компенсации линейной составл ющей тока (по среднему значению) tro отношению, к относительной длительности широтно-импульсного сигнала. Кроме того, улучшаютс режимы работы 3 и 4, поскольку при их разшкании снижаетс посто нна времени перезар да паразитных емкостей за счет за а1жани дополнительных ключей 9 и to на втну нуле- . вого потенциала. Вследствие этого обеспечиваетс возможность повышени . быстродействи устройства путем увеличени частоты коммутации ключей 3, 4, 9 и 10.A pulse-width signal with a relative duration arrives at the converter's input, where f is the duration of pulses repeating with a period T of right-angled heads. In each of the operation periods T, key 3 is closed for time V and opened for time T-f. Therefore, the conductivity of the scale resistor B is proportional to the relative duration of the control pulse width signal. The AC current of the large-scale resistors 5 and 6, which makes it possible for them to interact only by the constant (average) components of the values of currents and voltages, is provided by smoothing the capacitor 8. As a result, a smooth current is fed to the smooth input of link 1 in the form of a sequence pulverized pulses with an amplitude proportional to the constant component of the voltage on the smoothing capacitor 8 if the intensity is equal to f. Smoothing link 1 ensures the formation of an output voltage whose average value is proportional to the average value of the current from the input pulse-controlled circuit. The condition of the dynamic equilibrium of the circuit is the equality of the increments of the charges of the capacitors of the device during the periods of their charge and discharge. From this condition is a constant component, shaving the voltage on the smoothing capacitor 8. During the time f, the smoothing capacitor 8 attains a charge equal to (E-2QjGr, (11 t -1 loses in a) equal to dapo ,,, 5p (rr) 2UcG (T-ir), (2J. where G is the conductivity of scalers 5 and 6. From the condition lbzar lbrvzr taking into account relations (1) and (2), the average value of the voltage and 0.. (3) With account for (3) the average value of the inrush current of the smoothing link 1 will be equal to I "0.5E8Ge 0.5EQ9. Then the constant component of the output voltage will be equal to r0.5- | -Ee i 6 .GI where GI, is the conductivity of the resistor in the feedback circuit of the operational accelerator of the smoothing link 1. The proposed device, compared with limestone 4, is characterized by a higher accuracy of the square-law conversion of the relative duration of the pulse-width signal and a high reliability due to simplicity of the circuit. Higher accuracy of the conversion is achieved by eliminating from the circuit of the device a source of reference voltage of opposite polarity, the presence of which in lime devices It was not due to the need to compensate for the linear component of the current (by the mean value) of the tro ratio, to the relative duration of the pulse-width signal. In addition, operation modes 3 and 4 are improved, because when they are unfolded, the constant recharge time and parasitic capacitances decrease due to the additional keys 9 and to close to zero. potential. As a result, it is possible to increase. device performance by increasing the switching frequency of the keys 3, 4, 9 and 10.

Claims

A TIME-PULSE QUADRATIC CONVERTER containing a reference voltage source, the output of which is connected through the first key, two scale resistors and the second key in series to the input of the smoothing link, the output of which is the output of the converter, the common output of the first and second scale resistors is connected through the smoothing capacitor to the bus zero potential, the control input of the first key is connected to the information input of the Converter and the input of the phase inverter, characterized in that, in order to In order to improve accuracy, two additional switches are introduced into it, the control inputs of which are connected to the output of the phase inverter, the common outputs of the first switch and the first scale resistor, as well as the second scale resistor and the second switch, respectively, are connected to the zero potential bus via the first and second additional keys, the control input the second key is connected to the information input of the converter.

(Л ζπ О о со э>