SU650229A1 - Преобразователь амплитуды импульсов в посто нное напр жение - Google Patents

Description

;. . д. . -- Изобретение - преобразователь амплитуды импульсов в посто нное напр жение - предназначено дл  использовани  в радиотехнических установках, в частности в электроизмерительной технике и в устройствах автоматического контрол  амплитуды видеоимпульсов .

Известен преобразователь амплитуды импульсов в посто нное напр жение, содержаш ,ий пороговые устройства с регулируемым порогом срабатывани  на входе, интегрирующие цепи на выходе и построенный но принципу нелинейной замкнутой след щей системы 1.

К недостаткам этого устройства относ тс  сложность, зависимость результатов измерени  от частоты следовани  и длительности измер емых импульсов и неоднозначность исходного состо ни  устройства.

Известно также устройство, содержащее два амплитудных дискриминатора с фиксированным и управл емым порогами срабатывани , схему антисовпадений, два генератора тока дл  зар да и разр да запоминающего конденсатора и буферный каскад 2J.

Недостаток такого устройства состоит в его сложности, вызванной тем, что зар д и разр д запоминающего конденсатора осуществл ютс  по линейному закону посто нным током. Это требует введени  в устройство двух генераторов тока, блока управлени  ими (схема автпсовпадений) и вспомогательного буферного каскада, позвол ющего исключить вли ние нагрузки на линейность зар да и разр да запоминающего конденсатора. Вторым существенным недостатком устройства  вл етс  неоднозначность исходного состо ни . Цель изобретени  - упрощение преобразовател  и устранение неоднозначности исходного состо ни .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь амплитуды импульсов в посто нное напр л ение, содержащий амплитудный дискриминатор с управл емым порогом срабатывани  и амплитудный дискриминатор с низким фиксированным порогом срабатывани , делители и резисторы нагрузки и отрицательной обратной св зи, введены дифференциальный усилитель, диод и интегрирующа  Т С-цепь. При этом выходы обоих дискриминаторов соединены через делители с соответствующими входами дифференциального усилител , выход которого

через диод и интегрирующую С-цепь св зан с резистором нагрузки, а также с вторым входом дискриминатора с управл емым порогом и через резистор отрицательной обратной св зи с инвертирующим входом

дифференциального усилител .

Это позвол ет изменить линейный характер зар да и разр да кондендатора на экспоненциальный и отказатьс  от схемы антисовпадений , генераторов тока зар да и разр да буферного каскада и обеспечить однозначность начального состо ни  устройства.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 - временна  диаграмма.

Преобразователь содержит амплитудный дискриминатор 1 с управл емым, порогом срабатывани , амплитудный дискриминатор 2 с низким фиксированным порогом срабатывани , делители 3, дифференциальный усилитель 4, резистор 5 отрицательной обратной св зи, резистор 6 положительной обратной св зи, диод 7, интегрирующую У С-цепь 8 и резистор 9 нагрузки.

Порог дискриминатора 1 определ етс  напр жением на выходе устройства. Порог второго дискриминатора фиксирован и имеет минимальное значение. Импульсы подаютс  одновременно на оба дискриминатора. Они срабатывают, если амплитуда на их входах превышает пороговый уровень. Так как у дискриминатора 2 низкий порог, то он срабатывает от каждого импульса. Импульсы с выходов дискриминаторов 1 и 2 через делители 3 поступают на оба входа дифференциального усилител  4. Напр жение с выхода дифференциального усилител  4 через диод 7 подаетс  на интегрирующую ./ С-цепь 8, а затем на резистор 9 нагрззки. С выхода преобразовател  посто нное напр жение проходит на управл емый порог дискриминатора 1, а через резистор 5 отрицательной обратной св зи на инвертирующий вход дифференциального усилител  4.

Если импульсы на выходе дискриминатора 1 отсутствуют, то импульсы с дискриминатора 2 перевод т усилитель 4 в насыщение и благодар  положительной обратной св зи через резистор 6 на выходе усилител  4 фиксируетс  отрицательное напр жение.

При этом емкость интегрирующей цепи 8. разр жаетс  через резистор 9 нагрузки и напр жение на управл емом пороге уменьщаетс  до значени , равного амплитуде входных импульсов. При равенстве напр жени  на управл емом пороге и амплитуды измер емых импульсов дискриминатор 1 начинает срабатывать. Уровень импульсного напр жени  с дискриминатора 1 на неинвертирующем входе дифференциального усилител  4, за счет подбора резисторов в делител х 3, всегда превышает уровень импульсного напр жени  на инвертирующем входе, и на выходе дифференциального усилител  4 по вл етс  положительное напр жение . Это напр жение фиксируетс  благодар  положительной обратной св зи через резистор 6. Положительное напр жение через диод 7 попадает па интегрирующую цепь 8, и потенциал на выходе устройства и на управл емом пороге дискримипатора 1

возрастает до тех пор, пока не превысит амплитуду входных импульсов. Затем цикл повтор етс  с начала и напр жение на выходе преобразовател  достигает стационарного значени , соответствующего амплитуде преобразуемых импульсов.

При налачии входных импульсов дифференциальный усилитель 4 работает в режиме сравнени  амплитуд импульсов с запоминанием . Когда нет входных импульсов, дифференциальный усилитель 4 работает в режиме сравнени  посто нных напр жений, причем в случае отсутстви  входных импульсов напр жение на выходе дифференциального усилител  4 может иметь произвольный знак. Если напр жение отрицательное , величина порогового напр жени  дискриминатора 1 принимает минимальное значение и преобразователь готов к работе.

В случае положительного напр жени  на выходе дифференциального усилител  4 на неинвертирующем входе его устанавливаетс  некоторый положительный уровень, а на инвертирующем входе положительный уровень возрастает благодар  резистору 5 отрицательной обратной св зи, охватывающей интегрирующую цепь 8 и дифференциальный усилитель 4, до величины, превышающей уровень на неинвертирующем входе.

При этом напр жение на выходе устройства достигает своего максимального значени , а на выходе дифференциального усилител  4 по вл етс  и фиксируетс  отрицательное напр жение. Конденсатор интегрирующей

цепи 8 начинает разр жатьс , и устройство приходит в исходное состо ние.

Замена характера зар да и разр да конденсатора позвол ет существенно упростить устройство без изменени  его технических

характеристик.

На фиг. 2 крива  10 изображает выходное напр жение на выходе преобразовател  в установившемс  режиме. Основной характеристикой преобразовател   вл етс  погрешность преобразовани 

л At/,,,

ITT

л- t/BX

где At/ - амплитуда пульсаций выходного напр жени ;

А - посто нный коэффициент; пх - амплитуда входных импульсов.

Величина пульсаций определ етс  приращением напр жени  на конденсаторе интегрирующей цепью 8 за период следовани  входных импульсов 7. При линейном зар де конденсатора

д гу Др - А с/вх тг

(2)

где 0 - ЭДС источника зар дного напр пр жени ;

т - посто нна  времени интегрирую05щей цепи.

При экспоненциальном зар де конденсатора

/ L. . Д6/..:()11-е } (3)

или после разложени  в р д и упрощени  ,Д („-Л.з,)..(1--1.-). (4)

Так как третий сомножитель в выражении (4) практически близок к 1, то уровень пульсаций на выходе устройства существенно не измен етс , т. е. упрощение устройства не приводит к ухудшению технических характеристик.

Из рассмотрени  работы устройства видно , что использование пассивного / С-звена на выходе устройства позвол ет существенно его упростить без ухудшени  технических характеристик, так как это дает возможность отказатьс  от схемы антисовпадений, генераторов посто нного тока и буферного каскада, и использовать вместо них дифференциальный усилитель в режиме сравнени  с запоминанием. Наличие дифференциального усилител , в свою очередь, легко устран ет неоднозначность исходного состо ни  устройства за счет введени  дополнительной обратной св зи.

Claims (2)

1.Патент ФРГ № 2110654, кл. G01R 19/04 опублик. 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 303593, кл. G 01R 19/26, 1971.

В/сЗ