SU1750043A1 - Устройство дл сравнени напр жений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в цифровых стабилизаторах напр жени  и анало- о-цифровых преобразовател х. Цель изобретени  - повышение помехозащищенности . Устройство дл  сравнени  напр жений содержит блок 1 управлени .генератор 2 линейно измен ющегос  напр жени  первый 3, второй 4 и третий 5 компараторы, блок 6 логических переключений и блок 7 преобразовании Наличие двух пороговых напр жений у компараторов 4 и 5 и выбор их величин таким образом, чтобы их разность была не меньше величины помехи или отдельно разовых помех, обеспечивают помехозащищенность устройства Конкретное выполнение блока 7 преобразований на реверсивном счетчике 14 и элементов И-НЕ 16 и 17 обеспечивает возможность формировани  выходного эквивалента, пропорционального величине отклонени  входного (измер емого) напр жени  от опорного напр жени  3 п ф-лы. 3 ил сл

Description

Изобретение относитс  к измеоитель- ной технике и может быть использовано в цифровых стабилизаторах напр жени  и аналого-цифровых преобразовател х.

Известно устройство длл сравнени  сигналов, содержащее генератор линейно измвн  ющегбс  напр жени , два компаратора , схему ИЛИ, триггер, ключ, генератор импульсов, блок управлени .

Известно устройство, содержащее генератор линейно измен ющегос  напр жени , компаратор, два блока сравнени  кодов, три триггера, два элемента ИЛИ, генератор тактовых импульсов, суммирующий счетчик, цифроаналоговый преобразователь .

Недостатком данных устройств  вл етс  низка  помехозащищенность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  сравнени  напр жений, содержащее блок управлени , генератор пинейно измен ющегос  напр жени , два компаратора, логический блок переключений, два триггера и блок преобразований.

Недостатками известного устройства  вл ютс  низка  помехозащищенность и сложность решени  поставленной технической задачи.

Цель изобретени  - повышение помехозащищенности и упрощение схемы.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  сравнени  напр жений, содержащее блок управлени , первый выход которого соединен с входом генератора линейно измен ющегос  напр жени , выход которого соединен с первыми входами первого и второго компараторов, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, а выходы соединены соответственно с первым и вторым входами логического блока переключений , и блок преобразований, входы которого подключены к выходам блока логических переключений, а выходы - к выходным шинам, введен третий компаратор, позвол ющий расширить зону нечувствительности устройства к помехам, первый вход которого соединен с выходом генератора линейно измен ющегос  напр жени , второй вход - с третьим входом устройства, а выход - с третьим входом блока логических переключений, четвертый вход которого соединен с вторым выходом блока управлени .

Блок логических переключений содержит первый и второй элементы НЕ, входы которых  вл ютс  соответственно первым и третьим входами блока логических переключений , выход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого блока сравнени , второй вход которого  вл етс  вторым входом блока логических переключений, а выход - с первым выходом

блока логических переключений, выход второго элемента НЕ соединен с первым входом второго блока сравнени , второй вход которого соединен с входом первого элемента НЕ, а третьи входы первого и второ0 го блоков сравнени  соединены между собой и  вл ютс  четвертым входом блока логических переключений, выход второго блока сравнени   вл етс  вторым выходом блока логических переключений.

5 Блок преобразований содержит первый и второй элементы И-НЕ, первые входы которых  вл ютс  собственно первым и вторым входами блока преобразований, вторые их входы соединены между собой и

0 с генератором импульсов заполнени , а третьи входы соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И-НЕ, а выходы -соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика

5 импульсов, выходы которого соединены с входами элементов НЕ, входами четвертого элемента И-НЕ и  вл ютс  выходом блока преобразований, выходы элементов НЕ 1-п соединены с входами третьего элемента И0 НЕ, где п - разр дность счетчика

Сопоставительный анализ с известным устройством показывает, что предлагаемое устройство отличаетс  наличием нового элемента схемы - третьего компаратора, пер5 вый вход которого подключен к выходу генератора линейно измен ющегос  напр жени , второй вход которого соединен с источником опорного напр жени  и  вл етс  третьим входом устройства при этом выход

0 третьего компаратора соединен с третьим входом блока логических переключений. Блок логических переключений имеет менее сложное схемное решение и состоит из новых элементов - первого и второго элемен5 тов НЕ и первого и второго блоков сравнени . Четвертый вход блока логических переключений соединен с вторым выходом блока управлени . Первый и второй выходы блока логических переключений со0 единены соответственно с первым и вторым входами блока преобразований, выход которого  вл етс  выходом устройства. Блок преобразований состоит из четырех элементов И-НЕ и п элементов НЕ, реверсив5 ного счетчика импульсов, генератора импульсов заполнени 

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства дл  сравнени  напр жений: на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие его работу

На фиг 2 и 3 обозначены импульсы управлени  Ui и 1)2 с первого и второго выхода блика 1 управлени , выходное напр жение генератора линейно измен ющегос  напр жени  Уз, выходное напр жение (сигналы) соответственно первого U4, второго Us и третьего Us компараторов, выходные напр жени  первого Ue и второго Ug элементов НЕ, выходные напр жени  (импульсы ) первого U и второго Uio блоков сравнени , выходное напр жение генератора импульсов Uи; выходные напр жени  на первом Ui2 и втором Ui2 элементах И- НЕ блока преобразований, измер емое напр жение Оизм: опорные напр жени  Uom и Uon.2, временные интервалы между передним фронтом импульса запускающего генератор линейно измен ющегос  напр жени  и передним фронтом сигналов на выходах первого, второго и третьего компараторов Г-изм, Т-ОШ Г-ОП2, длительности импульсов на выходе первого и второго блоков сравнени  гдт, T&Z°

Устройство содержит блок 1 управлени , генератор 2 линейно измен ющегос  напр жени , первый 3, второй 4 и третий 5 компараторы, блок 6 логических переключений , блок 7 преобразований

Блок логических 6 переключений содержит первый 8 и второй 9 элементы НЕ, первый 10 и второй 1 блоки сравнени ,

Блок 7 преобразований содержит пер- зый 12 и второй 13 элементы И-НЕ, реверсивный счетчик 14 импульсов, элементы НЕ 15.1.. 15. п, третий 16ичетвертый 17 элементы И-НЕ, генератор 18 импульсов заполнени .

Устройство работает следующим образом .

Импульсы Ui с блока 1 управлени  поступают на вход генератора линейно измен ющегос  напр жени  и запускают его. напр жение Us с выхода генератора подаетс  на первые входы компараторов 3-5. На выходе первого компаратора 3 в момент, когда это напр жение достигает величины измер емого U-изм , образуетс  положительный перепад напр жени  Щ. при этом временной интервал г-ц3м между передним фронтом импульса, запускающего генератор 2 линейно измен ющего напр жени , и передним фронтом сигнала на выходе первого компаратора пропорционален измер емому напр жению U-изм. когда напр жение из достигает величины опорного напр жени  U-on2, на выходе третьего компаратора образуетс  положительный перепад напр жени  Ue, при этом временной интервал Г-ОП2 между передним фронтом импульса, запускающего генератор 2 линейно измен ющегос  напр жени , и передним фронтом сигнала на выходе третьего компаратора 5 пропорционален 5 опорному напр жению U-oro, когда напр жение Ua достигает величины опорного на пр жени  U-om, на выходе второго компаратора 4 образуетс  перепад напр жени  Us. При этом временной интервал 0 между передним фронтом импульса, запускающего генератор линейно измен ющегос  напр жени , и передним фронтом напр жени  Us пропорционален опорному напр жению U-om.

5 В дальнейшем по витс  сигнал либо на первом выходе, либо на втором выходе логического блока 6 переключений в зависимости от величины измер емого напр жени . И далее, сигнал по вл етс  ли0 бо на первом входе элемента И-НЕ 12, либо на первом входе элемента И-НЕ 13, на вторые входы которых подаютс  импульсы заполнени  Un генератора импульсов 18, на третьи входы которых подаетс  сигнал за5 прета с выхода элементов И-НЕ 16 и 17

В случае превышени  измер емой величины опорного напр жени  U-om на выходе элемента И-НЕ 12 по вл етс  пачка импульсов , котора  подаетс  на вход ревер0 сивногосчетчика 14.

Информаци  о величине отключени  измер емого напр жени  от опорного напр жени  U-orn выдаетс  в виде двоичного кода на выходе счетчика 14 импульсов.

5В режиме вычитани  при установке всех

разр дов счетчика в основание О с элемента 16 И-НЕ снимаетс  на второй вход элемента И-НЕ 12 сигнал, запре щающий прохождение импульсов на вход реверсив0 ного счетчика 14

При измерении напр жени , величина которого становитс  меньше величины опорного напр жени  U-on2. на выходе элемента И-НЕ 13 по вл етс  пачка импуль5 сов, информаци  о величине отклонени  измер емого напр жени  от величины U-on2 выдаетс  в виде двоичного кода на выходе счетчика 14.

В режиме сложени  при установке всех

0 разр дов счетчика в состо ние 1 с элемента 17 И-НЕ снимаетс  на второй вход элемента И-НЕ 13 сигнал, запрещающий прохождение импульсов на вход реверсивного счетчика 14.

5 При условии и-оп2 иизм U-om величины опорных напр жений могут быть выбраны таким образом, чтобы разность (U-oni-U-orra) была не меньше величины помехи или отдельно разовых помех, тогда эти

помехи не отслеживаютс  схемой измерени 

Экспериментальна  проверка показала , что использование предлагаемой схемы измерени  позвол ет проводить измерение величины напр жени  посто нного тока с уровнем наводимых помех до 1-2 % от величины измер емого напр жени 

Claims (3)

1.Устройство дл  сравнени  напр жений , содержащее блок управлени , первый вход которого подключен через генератор линейно измен ющегос  напр жени  к первым входам первого и второго компараторов , вторые входы которых соединены соответственное первой и второй входными шинами устройства, а выходы - соответственно с первым и вторым входами блока логических переключений, и блок преобразований , входы которого подключены к вы ходам блока логических переключений, а выходы - к выходным шинам, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности , в него введен третий компаратор , первый вход которого соединен с входами первого компаратора, второй вход - с третьей входной шиной, а выход - с третьим входом блока логических переключений , четвертый вход которого соединен с вторым выходом блока управлени .

2.Устройство поп. 1,отличающеес  тем, что блок логических переключений содержит первый и второй элементы НЕ входы которых  вл ютс  соответственно

(//

первым и третьим входами блока логических переключений выход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого блока сравнени , второй вход которого  вл етс  вторым входом блока логических переключений , а выход - с первым выходом блока логических переключений, выход второго элемента НЕ соединен с первым входом второго блока сравнени  второй вход

0 которого соединен с входом первого элемента НЕ, а третьи входы первого и второго блоков сравнени  соединены между собой и  вл ютс  4etBepTbiM входом блока логических переключений выход второго блока 5 сравнени   вл етс  вторым выходом блока логических переключений

3. Устройство поп 1 отличающеес  тем, что блок преобразований содержит первый и второй элементы И-НЕ, пер0 вые входы которых  вл ютс  соответственно первым и вторым входами блока преобразований, вторые их входы соединены между собой и с генератором импульсов заполнени , а третьи входы

5 соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И-НЕ, а выходы - соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика импульсов , выходы которого соединены с

0 входами элементов НЕ, входами четвертого элемента И-НЕ и  вл ютс  выходом блока преобразований, выходы элементов НЕ соединены с входами третьего элемента И- НЕ

or

OiUUK

L

LAJUl

Фиг.З