SU1562965A1 - Нуль-орган - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано при обработке бипол рных сигналов частотно-временных измерителей, используемых в аналого-цифровых преобразовател х. Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи . Конденсаторы 6, 7 работают поочередно, что обеспечивает их полную разр дку с помощью переключателей 8, 9, управл емых выходными сигналами триггера 10, и, как следствие, точную перестройку однонаправленной обратной св зи, выполненной на последовательно соединенных диоде 2, резисторах 3 - 5 порогового уровн  операционного усилител  1, что обеспечивает достижение цели. 1 ил.

Description

ч

KU rih

8

СД

о to со

ОЭ

ел

-If5

10

Изобретение относитс  к импул.с ной технике и может быть использовано при обработке бипол рных сигналов частотно-временных измерителей, используемых в аналого-цифровых преобразовател х .

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  за счет пол- horo разр да конденсаторов.

1 На чертеже представлена структурна  схема нуль-органа.

Нуль-орган содержит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого  вл етс  входом устройства, к выходу которого подключена цепь, сос- то ,ча  из последовательно соединенных диода 2, первого и второго резисторов 3 и 4, а неинвертирующий вход подключен к общей шине через третий резистор 5, соответственно через конденсатор 6 и дополнительный конденсатор 7 к первым входам первого и второго переключателей 8 и 9, выходы которых Подключены к неинвертирующему входу операционного усилител  1, а управл ющие входы соединены с соответствующими входами триггера 10, вход которого подключен к выходу операционного усилител  1 и  вл етс  выходом устройства ,

Нуль-орган работает следующим образом ,

При подаче питающего напр жени  и

отсутствии входного бипол рного сигна-.

35

Одновременно вследствие изменени пол рности сигнала на выходе операционного усилител  с положительной на отрицательную происходит перебро триггера 10, что приводит к перекомм тации переключателей 8 и 9, -при кото рой конденсатор 6 отключаетс  от ре зистора 4 и закорачиваетс , а конде сатор 7 размыкаетс  и подсоедин етс  параллельно к резистору 4. Так как конденсатор 7 не зар жен, то на неи вертирующем входе операционного уси тел  1 устанавливаетс  нулевой поте циал, и нуль-орган готов к точной ф сации прохождени  входного бипол рн го сигнала через нуль, Когда это пр изойдет, пол рность выходного сигнал Ugb(X с отрицательной изменитс  на п ложительную. Вновь включитс  положи тельна  обратна  св зь, а так как тр гер 10 не мен ет своего состо ни , обеспечение помехозащищенности производитс  также при изменении. ип по экспоненциальному закону путем зар д ки конденсатора 7, равного по емкос конденсатору 6, Одновременно во вре зар да конденсатора 7 закороченный конденсатор 6 успевает зар дитьс  д нулевого потенциала.

ла U8х от частотно-временного датчик ка на выходе операционного усилител  1 за счет флуктуации напр жений и однонаправленной положительной обратной св зи формируетс  положительное нап- «д р жение ограничени  UeMX. В этом случае на момент включени  триггер 10 зани-- мает одно из состо ний, например, при котором переключатель 8 подсоедин ет конденсатор 6 параллельно к резистору дс н ет свое состо ние, Это приводит к 4, а переключатель 9 закорачивает кон- срабатыванию переключателей 8 и 9,

При по влении следующего импульс входного бипол рного сигнала, превыш ющего по величине пороговое значение Un, происходит переброс выходного н р жени  нуль-органа с положительног на отрицательное, и триггер вновь м

денсатор 7, отсоединив одновременно его от резистора 4, Тогда на момент включени  при незар женном конденсаторе 6 на пр мом входе операционного усилител  1 устанавливаетс  некоторое пороговое напр жение UП1, которое по мере зар дки конденсатора 6 через диод 2, резисторы 3 и 5 уменьшаетс  по, экспоненте Un Uniexpt. Дл  подавлени  помех экспоненциальное напр жение обратной св зи должно быть выше их уровн , но несколько меньше расчетной амплитуды бипол рного сигнала частот0

г 5

0

0

5

но-временного датчика, В случае по влени  периодического сигнала датчика, превышающего текущее пороговое значение Ufl, на выходе операционного усилител  по вл етс  отрицательный сигнал U. и действие положительной обратной св зи прекращаетс .

Одновременно вследствие изменени  пол рности сигнала на выходе операционного усилител  с положительной на отрицательную происходит переброс триггера 10, что приводит к перекоммутации переключателей 8 и 9, -при которой конденсатор 6 отключаетс  от резистора 4 и закорачиваетс , а конденсатор 7 размыкаетс  и подсоедин етс  параллельно к резистору 4. Так как конденсатор 7 не зар жен, то на неинвертирующем входе операционного усилител  1 устанавливаетс  нулевой потенциал , и нуль-орган готов к точной фиксации прохождени  входного бипол рного сигнала через нуль, Когда это произойдет , пол рность выходного сигнала Ugb(X с отрицательной изменитс  на положительную . Вновь включитс  положительна  обратна  св зь, а так как триггер 10 не мен ет своего состо ни , обеспечение помехозащищенности производитс  также при изменении. ип по экспоненциальному закону путем зар дки конденсатора 7, равного по емкости конденсатору 6, Одновременно во врем  зар да конденсатора 7 закороченный конденсатор 6 успевает зар дитьс  до нулевого потенциала.

д с н ет свое состо ние, Это приводит к срабатыванию переключателей 8 и 9,

н ет свое состо ние, Это приводит к срабатыванию переключателей 8 и 9,

При по влении следующего импульса входного бипол рного сигнала, превышающего по величине пороговое значение Un, происходит переброс выходного нап- р жени  нуль-органа с положительного на отрицательное, и триггер вновь ме0

5

при котором конденсатор 6 размыкаетс  и подсоедин етс  параллельно к резистору 4, а конденсатор 7 отс.оедин - етс  от резистора 4 и закорачиваетс . Тогда конденсатор 7 начинает разр - жатьс , а ; в момент прохождени  бипол рного входного сигнала через нуль и сравнени  его с нулевым потенциалом разр женного конденсатора 6 происходит срабатывание нуль-органа и включаетс  обратна  св зь. Конденсаторы 6 и 7 вновь помен ютс  рол ми, и цикл работы устройства повторитс .

Таким образом, в то врем  как один из конденсаторов при включении обратной св зи производит защиту от воздействи  помех, другой конденсатор успевает разр дитьс  до нул  и готов дл  точной фиксации прохождени  бипол рного сигнала через нулевое значение . В виду того, что конденсаторы работают ПООЧереДНО, ЭТО ПРИВОДИТ К ПО-

вышению точности срабатывани  нуль- органа и увеличению его быстродействи  при расширении частоты и уменьшении длительности входного бипол рного сигнала и обеспечивает помехозащищен- ность как в промежутке между входными сигналами, так и при их наличии.

В известных устройствах использование одного конденсатора и отсутст«- вие предлагаемой схемы управлени  не обеспечивают высокую точность, быстродействие и помехозащищенность,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Нуль-орган, содержащий операцией- ный усилитель, к выходу которого подРедактор Л.Зайцева

   Составитель Н,Маркин Техред Л.Олийнык

   Заказ 1068

   Тираж 659

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/S

   ключена цепь, состо ща  из последовательно соединенных диода, первого и второго резисторов и конденсатора, а неинвертирующий вход подключен к общей шине через третий резистор, отличающийс-  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , в него введены дополнительный конденсатор, два переключател  и триггер, вход которого подключен к выходу операционного усилител , а выходы подключены соответственно к управл ющим входам первого и второго переключателей, при этом неинвертирующий вход операционного усилител  подключен к первым выводам конденсаторов , выходам переключателей, второй вывод конденсатора соединен с первым входом первого переключател , второй вывод дополнительного конденсатора - с первым входом второго переключател , второй вход которого подключен к второму входу второго переключател  и к объединенным выводам первого и второго резисторов.

   Корректор Т.Малец

   Подписное