SU760440A1

SU760440A1 - Voltage-to-time interval converter

Info

Publication number: SU760440A1
Application number: SU782637301A
Authority: SU
Inventors: Igor A Babanov; Emiliya G Baranova; Sergej Ya Kutsakov; Lev M Lukyanov
Original assignee: Igor A Babanov; Emiliya G Baranova; Sergej Ya Kutsakov; Lev M Lukyanov
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники, в частности к преобразователям напряжения в интервал времени. Оно может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях.The invention relates to the field of information-measuring equipment, in particular to voltage converters in the time interval. It can be used in analog-to-digital converters.

Известен преобразователь напряжения в интервале времени, содержащий . интегратор, выполненный на опёрационном усилителе с входным· резистором и емкостной обратной связью, компаратор, входами подсоединенный к выходу интегратора и источнику эталонного напряжения, а выходом - к входу усилителя через узел обратной связи 15 и резистор, и формирователь периода повторения импульсов обратной связи м .Known voltage Converter in the time interval that contains. an integrator performed on an operational amplifier with an input resistor and capacitive feedback, a comparator, inputs connected to the integrator output and a reference voltage source, and an output to the amplifier input through the feedback node 15 and a resistor, and shaper of the pulse repetition period m.

Его недостатком является сложность.Its disadvantage is complexity.

Ближайшим прототипом изобретения является преобразователь напряжения в интервал времени, содержащий источник эталонного сигнала, подключенный к сигнальному входу первого ключа, интегратор, выполненный на операционном усилителе, к инвертирующему входу которого подключены входной резистор и цепь обратной связи, состоящая йз последовательноThe closest prototype of the invention is a voltage to time converter that contains a source of a reference signal connected to the signal input of the first key, an integrator performed on an operational amplifier whose inverting input is connected to an input resistor and a feedback circuit consisting of

22

соединенных конденсатора и диода, точка соединения которых через ре'зистор смещения подключена к источнику смещения , триггер и блок управ.5 ления, выход которого подключен к нулевому входу триггера, причем единичные вход и выход триггера соединены соответственно с выходом операционного, усилителя и управляющим входом первого ключа £2].connected capacitor and diode, the connection point of which is connected to an offset source through an offset resistor, a trigger and a control unit, whose output is connected to the zero input of a trigger, and the single input and output of the trigger are connected respectively to the output of the operating amplifier and control input first key £ 2].

Его недостатком является низкое входное сопротивление, равное сопротивлению входного резистора интегратора .Its disadvantage is a low input resistance equal to the resistance of the integrator input resistor.

Целью изобретения является повышение входного сопротивления преобразователя.The aim of the invention is to increase the input impedance of the Converter.

Поставленная цель достигается тем, что в известный преобразователь 20 напряжения в интервал времени, содержащий источник эталонного сигнала, подключенный к сигнальному входу первого ключа, интегратор, выполненный на операционном усилителе, к инвер25 тирующему входу которого подключены входной резистор и цепь рбратной связи, состоящая из последовательно соединенных конденсатора и диода, точка соединения, которых через резис30 тор смещения подключена к источникуThis goal is achieved by the fact that in a known voltage converter 20 into a time interval containing a source of a reference signal connected to the signal input of the first key, an integrator performed on an operational amplifier whose inverter input is connected to an input coupling consisting of connected capacitor and diode, the connection point of which is connected to the source through the bias resistor

760440760440

смещения, триггер и блок управления, выход 'которого подключен к нулевому '""входу триггера, причем единичные вход, и выход’ триггера соединены'соответственно' с выходомоперационного усилителя и управляющим входом первого ключа, введен второй ключ, сигнальный вход которого соединен с общей шиной, выход - с неинвертирующим 'ШбДОм ОНерационнОго усилителя и выходом первого ключа; а управляющий вход - с Нулевым выходом триггера.offset, trigger and control unit, the output of which is connected to the zero "" input of the trigger, and the single input and output of the trigger are connected respectively to the output of the operational amplifier and the control input of the first key, the second key is connected, the signal input of which is connected to the common bus, output - with a non-inverting 'FBDOm of an interaction amplifier and output of the first key; and the control input is with Zero trigger output.

На фиг. ί представлена функциональная электрическая схема преобразователя; на 'фиг. 2 - временная диаграмма его работы.FIG. ί functional converter circuit is presented; in FIG. 2 - time diagram of his work.

Преобразователь содержит источникThe converter contains the source

I эталонного сигнала, соединённый через первый ключ 2 с неинвертирую' щйМ входом операционного усилйтеля 3, к инвертирующему входу которого подключены входной резистор 4 и цепь обратной связи, состоящая иэ конденсатора 5 и диода 6, ' точка соединения которых через резистор смещения 7 * ‘“й'бдеоёдинена к источнику смещения 8, триггер 9, единичным и нулевым выходами подключенный соответственно к Управляющим входам первого ключа 2 и второго ключа 10, который включен между общей шиной и неинвертирующим входом усилителя 3, а единичным и нулевым входами _ соответственно к выходу усилителя 3 и к выходу блокаI reference signal, connected via the first switch 2 with a non-inverting input of the operational amplifier 3, to the inverting input of which are connected an input resistor 4 and a feedback circuit consisting of a capacitor 5 and a diode 6, the connection point of which is through a bias resistor 7 * " You’ll be connected to bias source 8, trigger 9, single and zero outputs connected respectively to the control inputs of the first key 2 and second key 10, which is connected between the common bus and the non-inverting input of the amplifier 3, and the single and zero inputs and _ according to the output of amplifier 3 and to the output of block

II управления. Входное напряжение подается на клемму 12' прёобрё'ёб'вй'Тёля , результат преобразования снимается с клеммы 13, клемма 14 блока 11 слу- 35 Жит для подачи внешних сигналов, по которым формируется период цикла пре Образования. .II management. The input voltage is applied to terminal 12 'of the pre-coax'v''Tel, the conversion result is removed from terminal 13, terminal 14 of the block 11 serves 35 for supplying external signals, which form the period of the transformation cycle. .

На временной диаграмме (фиг. 2) представлены импульсы запуска 15,выходное напряжение 16 йнтё’гратбра, при'ращение'напряжения на выходе интегратора 17, выходные сигналы 18 и 19 триггера 9.The timing diagram (Fig. 2) presents the start-up pulses 15, the output voltage is 16 ynt-grabber, the voltage is applied to the output of the integrator 17, the output signals 18 and 19 of the trigger 9.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

........... Импульс запуска переключает триггер 9 в нулевое состояние, ключ 10 ‘открывается и подсоединяет неинвертирующий вход усилителя 3 к общей шине............ The start-up pulse switches the trigger 9 to the zero state, the key 10 10 opens and connects the non-inverting input of the amplifier 3 to the common bus.

С этого момента происходит интегрирование тока От входного сигнала. Выходное напряжение 16 усилителя 3 увеличивается на величину 17. В момент/ когда напряжение 16 будет равно напряжению, образованному напряжением смещения источника 8 и падением на“Пряжения. От входного тока на резисторе 7, обратная связь в интеграторе отключается, напряжение на выходе усилителя 3 резко увеличивается и триггер 9 переключается в единичное состояние (сигналы 18 и 19). Это при' водит к тому, что неинвертирующий вход усилителя 3 подключается к источнику Ϊ эталонного сигнала, напря- 65From this point on, the current is integrated from the input signal. The output voltage 16 of the amplifier 3 is increased by the value 17. At the moment / when the voltage 16 will be equal to the voltage formed by the bias voltage of the source 8 and the fall to “Yarn. From the input current on the resistor 7, the feedback in the integrator is turned off, the voltage at the output of the amplifier 3 increases sharply and the trigger 9 switches to one state (signals 18 and 19). This leads to the fact that the non-inverting input of amplifier 3 is connected to the source Ϊ of the reference signal, voltage 65

жение 16 изменяется на величину 20, равную напряжению источника 1, ток через резистор 4 меняет направление, в интеграторе происходит процесс интегрирования в обратном направлении током, пропорциональным разности эта⁵ лонного и входного сигналов, интегрирование заканчивается по очередному импульсу 15. Длительность выходных импульсов 18 триггера 9 является результатом преобразования, так как •0 интервал Времени интегрирования пропорционален входному напряжению Среднее эа период цикла преобразования значение тока, Протекающего через входной реёистор, автоматически 15 поддерживается близким к нулю. Это' эквивалентно большому входному сопротивлению преобразователя и является положительным эффектом, достигаемым благодаряВведению в устройство новых 20 Элементов и взаимосвязей. Кроме того, в устройстве обеспечивается существенное уМёнВШёние влияния на результат преобразования изменения сопротивления входного резистора, благо25 даря чему можно в качестве входного элемента использовать непрециэионный резистор.16 is changed to a value of 20, equal to the voltage of source 1, the current through resistor 4 changes direction, the integrator is in the process of integrating in the opposite direction with a current proportional to the difference of ^{5 of the} input signal, the integration ends at the next pulse 15. The duration of the output pulses 18 of the trigger 9 is the result of the conversion, since • 0 the Integration Time interval is proportional to the input voltage. The average is the period of the conversion cycle, the value of the current Flowing through the input th rd, automatically 15 is maintained close to zero. This is equivalent to the large input impedance of the converter and is a positive effect achieved due to the introduction of new 20 Elements and interconnections into the device. In addition, the device provides a significant impact on the conversion result of a change in the resistance of the input resistor, so that it is possible to use a non-resistor as an input element.

Claims

Claim

The voltage converter in the time interval containing the source of the reference signal connected to the signal input of the first key, the integrator performed on the operational amplifier, the inverting input of which is connected to an input resistor and a feedback circuit consisting of a series-connected 40 capacitor and a diode, the connection point through which offset is connected to the offset source, trigger. and a control unit whose output is connected to the zero input ·

.. trigger, the input unit ³ and the output latch connected respectively svyhodom Operational amplifier and the control input of the first switch, a T runs wild cabbage minutes with the I - _n that, in order to increase the input to θ ³ disobedience it entered the second key, the signal input of which is connected to the common bus, the output to the non-inverting input of the operational amplifier and the output of the first key, and 55 the control input to the zero output of the trigger.