SU1642481A1 - Time and pulse multiplier device - Google Patents
Time and pulse multiplier device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1642481A1 SU1642481A1 SU884620070A SU4620070A SU1642481A1 SU 1642481 A1 SU1642481 A1 SU 1642481A1 SU 884620070 A SU884620070 A SU 884620070A SU 4620070 A SU4620070 A SU 4620070A SU 1642481 A1 SU1642481 A1 SU 1642481A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pulse
- output
- voltage
- amplitude
- modulator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике, предназначено дл преобразовани информации и может быть использовано в измерительных преобразовател х различного назначени , в частности в устройствах измерени мощности. Цель изобретени - повышение точности работы устройства. Устройство содержит первый и второй инверторы 1, 6, первый и второй амплитудно-импульсные модул торы 2, 7, первый и второй широтно-импульс- ные модул торы 3, 8, генератор 4 напр жени треугольной формы, источник 5 опорного напр жени , усредн ющий фильтр 9, ключ 10, суммирующий интегратор 11, триггер 12, генератор 13 опорной частоты. За счет введени блоков 1, 4, 6, 7, 8, 9 обеспечиваетс независимость значени выходной частоты триггера 12 от значени опорного напр жени широтно-импульсного модул тора 3. 2 ил. сл сThe invention relates to analog computing, is intended to convert information and can be used in measuring converters for various purposes, in particular in devices for measuring power. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device. The device contains the first and second inverters 1, 6, the first and second amplitude-pulse modulators 2, 7, the first and second pulse-width modulators 3, 8, the generator 4 is a triangular voltage, the source 5 is the reference voltage, averaged 9, key 10, summing integrator 11, trigger 12, reference frequency generator 13. By introducing blocks 1, 4, 6, 7, 8, 9, the value of the output frequency of the trigger 12 is independent of the value of the reference voltage of the pulse-width modulator 3. 2 Il. cl
Description
оabout
ю Yu
4 004 00
Фыг.1Fyg.1
Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике, предназначено дл преобразовани информации и может быть использовано в измерительных преобразовател х различного назначени , в част- ности в устройствах измерени мощности.The invention relates to analog computing, is intended to convert information and can be used in measuring converters for various purposes, in particular in power measurement devices.
Целью изобретени вл етс повышение точности работы устройства.The aim of the invention is to improve the accuracy of the device.
На фиг. 1 изображена функциональна схема врем импульсного множительного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу.FIG. 1 shows a functional diagram of the time pulse multiplying device; in fig. 2 - time diagrams that show his work.
Врем импульсное множительное устройство (фиг. 1) содержит первый инвертор 1, первый амплитудно-импульсный модул - тор2, первый широтно-импульсный модул тор 3, генератор 4 напр жени треугольной формы, источник 5 опорного напр жени , второй инвертор 6, второй амплитудно-импульсный модул тор, второй широтно-им- пульсный модул тор 8, усредн ющий фильтр 9, ключ 10, суммирующий интегратор 11, D-триггер 12, генератор 13 опорной частоты.The pulse multiplying device (Fig. 1) contains the first inverter 1, the first pulse-amplitude module - tor2, the first pulse-width modulator 3, the generator 4, the voltage of a triangular shape, the source 5 of the reference voltage, the second inverter 6, the second amplitude- pulse modulator, second pulse-width modulator 8, averaging filter 9, key 10, summing integrator 11, D-flip-flop 12, generator 13 of the reference frequency.
На фиг. 2 обозначены: Ui - напр жение, пропорциональное первому сигналу-сомножителю; Da - напр жение, пропорциональное второму сигналу-сомножителю; Уз - напр жение треугольной формы с выхода генератора 4; Щ - напр жение на выходе первого широтно-импульсного модул тора 3; Us - напр жение на выходе первого амплитудно-импульсного модул тора 2; Ue - на- пр жение, пропорциональное среднему , значению напр жени на выходе амплитуд- но-импульсного модул тора2; UGN - напр жение на выходе генератора 13 опорной частоты; U - напр жение на выходе усредн ющего фильтра 9; Us напр жение на выходе интегратора 11; Ug - напр жение на выходе D-триггера 12; Un - пороговое напр жение срабатывани D-триггера.FIG. 2 are indicated: Ui is the voltage proportional to the first signal multiplier; Da is the voltage proportional to the second signal multiplier; Uz is the triangular voltage from the output of the generator 4; U is the voltage at the output of the first pulse-width modulator 3; Us is the voltage at the output of the first pulse-amplitude modulator 2; Ue is the voltage proportional to the average value of the voltage at the output of the amplitude-pulse modulator; UGN is the voltage at the output of the reference frequency generator 13; U is the voltage at the output of the averaging filter 9; Us is the voltage at the output of the integrator 11; Ug is the voltage at the output of D-flip-flop 12; Un is the trigger voltage of the D flip-flop.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Первый сомножитель в виде напр же- ни Ui (фиг. 2 а) поступает на информационный вход первого широтно-импульсного модул тора 3, а второй сомножитель в виде напр жени 1)2 - на информационные входы первого амплитудно-импульсного моду- л тора 2,The first factor in the form of a voltage Ui (Fig. 2 a) is fed to the information input of the first pulse-width modulator 3, and the second factor as voltage 1) 2 - to the information inputs of the first pulse-amplitude modulator 2 ,
На вход опорного напр жени широтно-импульсного модул тора 3 поступает опорное напр жение Уз (фиг. 2 а) треугольной формы с выхода генератора 4. На выхо- де широтно-импульсного модул тора 3 формируетс широтно-модулированное напр жение U4 (фиг. 2 б) с посто нной ампли- тудой и длительностью импульсов, пропорциональной напр жению ULThe input voltage of the reference voltage of the pulse-width modulator 3 receives the reference voltage Uz (Fig. 2a) of a triangular shape from the output of the generator 4. At the output of the pulse-width modulator 3, a pulse-width modulated voltage U4 is formed (Fig. 2 b) with a constant amplitude and pulse duration proportional to the voltage UL
Полага , что напр женней не успевает существенно изменитьс за врем ц и t2, поскольку частота f0 генератора 4 неизменна и выбираетс значительно выше частоты изменени напр жени Ui, получим функцию преобразовани в видеSupposing that it does not have time to change significantly during the time tj and t2, since the frequency f0 of generator 4 is unchanged and is chosen much higher than the frequency of change of voltage Ui, we obtain the conversion function in the form
t1-t2 U1(1)t1-t2 U1 (1)
t1 + t2 Amt1 + t2 Am
Дл случа отрицательной пол рности напр жени Ui справедливо соотношение ti -t2 Ui Am For the case of negative polarity of voltage Ui, the relation ti -t2 Ui Am
интервал времениtime interval
(2)(2)
t + t2t + t2
Относительный (ti -12) пр мо пропорционален напр жению Ui обеих пол рностей, причем в выражении функции преобразовани стабильность коэффициента преобразовани определ етс лишь стабильностью амплитуды напр жени треугольной формы,The relative (ti -12) is directly proportional to the voltage Ui of both polarities, and in the expression of the conversion function the stability of the conversion coefficient is determined only by the stability of the amplitude of the voltage of a triangular shape,
Далее импульсы U4 поступают на управл ющий вход первого амплитудно-импульсного модул тора 2. На выходе амплитудно- импульсного модул тора 2 формируетс напр жение из(фиг. 2 в) в виде разнопол рных импульсов, длительность которых определ етс длительностью импульсов Ш, а вершины по уровню и форме - модулирующим напр жением U2.Next, the pulses U4 arrive at the control input of the first amplitude-pulse modulator 2. At the output of the amplitude-pulse modulator 2, a voltage is formed from (Fig. 2 V) in the form of opposite-polarity pulses whose duration in terms of shape and form, the modulating voltage U2.
Полага , что напр жение U2 не успевает существенно изменитьс за врем ti и t2, получим, что среднее за интервал (ti + t2) напр жение на выходе амплитудно-импульсного модул тора 2 определ етс выражениемAssuming that the voltage U2 does not have time to change significantly during the time ti and t2, we find that the average for the interval (ti + t2) voltage at the output of the amplitude-pulse modulator 2 is determined by the expression
U6 U2 ---U2- t2 U2U6 U2 --- U2- t2 U2
titi
ti +t2ti + t2
t2t2
ti +t2ti + t2
(3)(3)
(4)(four)
t +t2t + t2
и пропорционально произведению напр жений Ui и U2:and in proportion to the product of the stresses Ui and U2:
U6 -.U6 -.
AmAm
т.е..точность перемножени входных сигналов Ui и U2 зависит от нестабильности амплитуды треугольного напр жени , котора особенно ощутима при преобразовани х напр жений малого уровн .i.e., the multiplication precision of the input signals Ui and U2 depends on the instability of the amplitude of the triangular voltage, which is especially noticeable in the transformations of low level voltages.
Широтно- и амплитудно-модулирован- ное напр жение Us поступает на первый вход суммирующего интегратора 11, охваченного импульсной обратной св зью.The latitude and amplitude modulated voltage Us is fed to the first input of summing integrator 11 covered by a pulse feedback.
Импульсна обратна св зь в интеграторе 11 осуществл етс через D-триггер 12.Pulse feedback in integrator 11 is performed via a D-flip-flop 12.
Напр жение Us имеет вид коротких разнопол рных импульсов, но его среднее значение мен етс относительно медленно, поэтому преобразованию подвергаетс посто нна составл юща импульсного сигнала Us, определ ема выражением (4), а егоThe voltage Us has the form of short bipolar pulses, but its average value changes relatively slowly, so the constant component of the pulse signal Us, defined by expression (4), is subjected to conversion, and
быстрые изменени усредн ютс за счет интегрирующих свойств интегратора 11.fast changes are averaged by integrating properties of the integrator 11.
Под действием напр жени Ue выходное напр жение интегратора 11 нарастает (фиг, 2 ж). После превышени напр жением Us на информационном входе триггера порога срабатывани Urt по этому входу по бпижайшему переднему фронту импульса, выдаваемого генератором 13 опорной частоты , триггер 12 переключаетс и на выходе (фиг, 2 з) по ол етс сигнал логической единицы , под действием которого ключ 10 замыкаетс , подключа к второму входу интегратора 11 напр жение U с аыходз усредн ющего фильтра 9, противоположное по знаку напр жению Ue. Напр жение на выходе интегратора Ug уменьшаетс . По окончании периода тактового генератора триггер 12 возвращаетс в исходное состо ние , т.е. при поступлении следующего импульса D-триггер 12 перебрасываетс в нулевое состо ние и ключ 10 размыкаетс .Under the action of the voltage Ue, the output voltage of the integrator 11 increases (FIG. 2). After the voltage Us is over, at the information input of the trigger trigger threshold Urt at this input on the lower leading edge of the pulse emitted by the oscillator 13 of the reference frequency, the trigger 12 switches and the output of the logical unit, under the influence of which the key 10 closes, when connected to the second input of the integrator 11, the voltage U with ayhodz of the averaging filter 9, which is opposite to the sign of the voltage Ue. The voltage at the output of the integrator Ug decreases. At the end of the clock generator period, the trigger 12 returns to its original state, i.e. when the next pulse arrives, the D-flip-flop 12 is thrown to the zero state and the key 10 is opened.
Рассмотренный цикл периодически повтор етс .The cycle is periodically repeated.
Счита средний за период преобразовани ток интегратора 11 равным нулю, получимConsidering the average for the period of conversion the current of the integrator 11 is equal to zero, we get
Ue ТВых ... U Т0 п,g.Ue TVy ... U T0 p, g.
0 0
илиor
UiU2UiU2
Твых U То,Your u that
AmAm
откуда следует, что IHU2from which it follows that IHU2
ff
оыхoh
fo.fo.
(6)(6)
(7)(7)
Am U7 где г-посто нна времени интегратора 11;Am U7 where r is the constant of integrator time 11;
fo и То - выходна частота и период сигнала генератора 13 опорной частоты;fo and To - output frequency and period of the signal generator 13 reference frequency;
fsbix и Твых - выходна частота и период сигнала D-триггера 12.fsbix and yours - output frequency and period of the D-flip-flop 12.
Использу дл вывода выражени дл напр жени U с выхода усредн ющего фильтра 9 те же соотношени , что и при выводе напр жени Ue, получимUsing the output of the expression for the voltage U from the output of the averaging filter 9 the same relations as in the output voltage Ue, we obtain
и -7Гand -7G
AmAm
где Uo значение опорного напр жени источника 5.where uo is the value of the reference voltage source 5.
Широтно- и амплитудно-модулировзн- ный сигнал с выхода второго змплитудно- импульсного модул тора 7 с посто нной амплитудой, равной значению опорного напр жени Uo, и длительностью, определ емой нестабильностью амплитуды напр жени треугольной формы, поступает на вход усредн ющего фильтра 9, на выходе которого образую о л непрерывный сигнал в виде напр жений и(фиг. 2 е).The width and amplitude modulated signal from the output of the second pulse width modulator 7 with a constant amplitude equal to the value of the reference voltage Uo and a duration determined by the instability of the amplitude of the voltage of a triangular shape, is fed to the input of the averaging filter 9, at the output of which I form a continuous signal in the form of voltages and (fig. 2 e).
С учетом выражени можно записать в видеIn view of the expression, it can be written as
.UlU2.UlU2
1ВЫХ ;1 OUT;
U2oU2o
fo,fo,
т.е. выходна частота D-триггера 12 пропор- циочзльнэ произведению ВХОДЧУХ. напр жений и не зависит or амплитуды опорного напр жени треугольной формы, что обеспечивает возможность по/гучвнич еысокой точности преобразовани за счет исключени составл ющей ошибки, св занной с нестабильностью амплитуды напр жени треугольной формы,those. the output frequency of the D-flip-flop 12 is proportional to the product of the INPUTS. voltage and does not depend on the amplitude of the reference voltage of a triangular shape, which provides the possibility of high accuracy of conversion due to the elimination of the error component associated with the instability of the amplitude of the voltage of a triangular shape,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884620070A SU1642481A1 (en) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | Time and pulse multiplier device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884620070A SU1642481A1 (en) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | Time and pulse multiplier device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1642481A1 true SU1642481A1 (en) | 1991-04-15 |
Family
ID=21415064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884620070A SU1642481A1 (en) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | Time and pulse multiplier device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1642481A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-12 SU SU884620070A patent/SU1642481A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР ivfe 805344, кл. G 06 G 7/16K 1979. Авторское свидетельство СССР № 1056215, кл. G 06 G 7/161, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4584566A (en) | Analog to digital converter | |
GB1465225A (en) | Analogue-to-digital conversion apparatus | |
SU1642481A1 (en) | Time and pulse multiplier device | |
RU2033684C1 (en) | Two-phase harmonic-signal generator | |
RU2050592C1 (en) | Device for calculation of reverse trigonometric functions arcsin(x) and arccos(x) | |
NO863509L (en) | DEVICE AND PROCEDURE FOR ADAPTING A TRUSHUSER | |
SU599345A1 (en) | Pulsed modulator | |
ES383261A1 (en) | Phase locked oscillators | |
RU2018138C1 (en) | Device for measuring active and reactive current components | |
SU492886A1 (en) | Pulse width multiplying device | |
SU718892A1 (en) | Pulse generator | |
SU721829A1 (en) | Computer | |
SU645172A1 (en) | Device for reproducing varying-in-time coefficients | |
SU1659888A1 (en) | Demodulator | |
SU868783A1 (en) | Pulse-width multiplying device | |
SU1088014A1 (en) | Sweeping operational amplifier | |
SU551662A1 (en) | Device for reproducing time variable variables | |
SU693391A1 (en) | Pulse-time multiplier | |
US4303985A (en) | Analog voltage to pulse rate or analog to frequency converter | |
SU381158A1 (en) | ||
SU1706019A1 (en) | Generator of stepped saw-tooth voltage | |
Barker | Phase-shifting technique without reactive components | |
SU734577A1 (en) | Converter of voltage or current into relative difference in pulse durations | |
SU510706A1 (en) | Random Signal Generator | |
SU1128275A1 (en) | Device for detecting and recording information |