SU1197082A1 - Преобразователь напр жение-код - Google Patents

Abstract

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАГ1РЯЖЕ-НИК-КОД , содержащий последовательно соединенные генератор импульсов и делитель частоты, выход которого соединен с входом преобразовател  отрицательного напр жени , выполненного в виде генератора пилообразного напр жени  управл ющий вход которого  вл етс  .входом указанного преобразовател , а выход соединен с входом источника порогового напр жени  на диоде,анод которого  вл етс  входом указанного источника, катод диода через конде 1сатор и резистор соединен с общей шиной, а через буферный усилитель - с шиной,  вл ющейс  выходом указанного источника , выход которого соединен с первым входом сравнивающего устройства , второй вход которого соединен с выходом аналогового сумматора первый вход которого соединен с ши- . ной преобразуемого напр жени , а второй вход - через компенсирующий элемент на диоде соединен с выходом генератора пилообразного напр жени , а выход сравнивающего устройства соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов , отличающийс  тем, что, с целью расширени  - ункциональных возможностей и повыщони  точности, в него введены преобразователь положительного напр жени , выполненный аналогично преобразователю отрицательного напр жени  , первый вход аналогового сумматора которого соединен с шиной преобразуемого напр жени , реверсивный счетчик и инвертор ., через который выход делител  частоты соединен с входом преобразовател  положительного напр жени  и третьим входом элемента И преобразовател  отрицательного нарр женн  выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй (Л вход которого подключен к выходу элемента И преобразовател  положительного напр жени , второй вход которого соединен с выходом делите- , л  частоты, а третий - с выходом генератора импульсов. 2.Преобразователь по п.1, о т личающийс  тем, что аналоговый сумматор преобразовател  положительного напр жени  выполнен в виде операционного усилител , неинвертирующий вход которого через первый резистор соединен с шиной,  вл ющейс  пербым входом аналогового сумматора, а через второй резистор с шиной, вл ющейс  вторым входом аналогового сумматора, инвертирующий вход операционного усилител  через третий резистор соединен с его выходом , а через четвертый резистор с общей шиной. 3.Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и и с   тем, что сравнивающее устройство преобразовател 

Description

положительного напр жени  выполнено в виде операционного усилител , неинвертирующий вход которого через первый резистор соединен с шиной,  вл ющейс  вторым входом сравнивающего- устройства, а инвертирующий вход операционного усилител  через второй резистор соединен с шиной,  вл ющейс  первым входом сравнивающего устройства.

Изобретение относитс  к информационно-преобразовательной технике, в частности к преобразовател м напр жени  в число импульсов, испол зуемых в преобразовател х аналогкод , в первую очередь в преобразова тел х напр жение-код в различных устройствах автоматики и телемехани , ки систем автоматического регулиров ни .Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и повы- щение точности. . На чертеже приведена структурна  схема преобразовател . Преобразователь содержит последо вательно соединенные генератор 1 импульсов и делитель 2 частоты выход которого соединен с входом преобразовател  3 отрицатель ного напр жени , выполненного в виде генератора 4 пилообразного нап р жени ,управл ющий вход которого   л етс  входом указанного преобразов тел , а выход соединен с входом источника 5 порогового напр жени , выполненного в виде диода 6, анод которого . вл етс  входом указанного источника, катод диода через конденсатор 7 и резистор 8 соединен с общей шиной и через буферный усилитель 9 с шнной,  вл ющейс  выходом указанного источника, выход которог соединен с первым, входом сравнивающего устройства 10, второй вход которого соединен с выходом аналого кого сумматора 11)Первый вход которого соединен с шиной преобразуемог напр жени , а второй вход - через компенсирующий элемент 12,выполненный ,например в виде диода соединен .с выходом генерато-ра пилообразного напр жени , выход сравнивающего уст ройства соединен с первым входом элемента 13 совпадени ,второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, преобразователь 14 положительного напр жени  образованный генератором 15 пилообразного напр жени , компенсирующим элементом 16, источником 17 порогового напр жени  аналоговьм сумматором 18, сравнивающим устройством 19, элементом 20 совпадени  и выполненный аналогично преобразователю отрица.тель- ного напр жени , реверсивный счетчик 21 и инвертор 22, через который выход делител  2 час.тоты соединен с входом преобразовател  14 положительного напр жени  и дополнительным входом элемента 13 совпадени  преобразовател  отрицательного напр жени выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика 21, второй вход которого подключен к выходу элемента 20 совпадени  преобразовател  14 положительного напр жени , дополнительный вход которого соединен с выходом делител  2 частоты, причем аналоговый сумматор 18 преобразовател  14 положительного напр жени  выпдлнен в виде операционного усилител  23, неинвертирующий вход которого через первый резистор 24 соединен с шиной  вл ющейс  первым входом анало- гового сумматора, а через второй резистор 25 с шиной,  вл ющейс  вторим входом аналогового сумматора, инвер тирующий вход операционного усилител  через третий резистор 26 соединен с его выходом, а через четвертый резистор 27 - с общей шиной, а сравнивающее устройство 19 преобразовател  14 положительного напр жени  выполнено в виде операционного усилител  28, .неинвертирующий вход которого через первый резистор 29 соединен с шиной,  вл ющейс  вторым входом сравнивающего устройства 19, а инвертирующий вход операционного

3 1

силител  28- через второй резистор 0 соединен с шиной,  вл ющейс  ервым входом сравнивающего устройтва .

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор1 импульсов вырабатывает счетные импульсы, которые поступают на вторые входы элементов 13 и 20 совпадени  первого и второго

14Преобразователей соответственно

и на вход делител  2 частоты. На выходе делител  2 частоты вырабатываютс  тaкtoвыe импульсы которые определ ют такт работы преобразовател  напр жение-код. Эти тактовые импульсы поступают на .вход генератора 4 пилообразного напр жени  и третий вход элемента 20 совпадени  и через инвертор 22 на вход генератора 15 пилообразного напр жени  и на третий вход элемента 13 совпадени . Эти тактовые импульсы подготавливают работу элементов 13 и 20 совпадени  в разные полупериоды тактовых импульсов. В генератррах 4 и 15 пилообразного напр жени  вырабатываютс  в разные полупериоды положительные пилообразные импульсы , причем пилообразный положитель ный импульс на выходе генератора

4совпадает с лаузой тактовыхимпульсов , а на выходе генератора

15совпадает по времени с тактовыми импульсами.

Положительные пилообразные импульсы с выхода генераторов 4 и 15 пилообразных напр жений поступают соответственно на входы источников

5и 17 пороговых напр жений,где через диоды 6 зар жают конденсаторы 7 до своих амплитудных значений.

Положительные напр жени  конденсаторов 7 через буферные усилители 9 поступают соответственно на первые входы сравнивающих устройств 10 и 19, уставнавлива  на их выходах напр жени  запрещающие прохождение счетных импульсов с выхода генератора 2 импульсов на выходы реверсивного счетчика 21 через элементы 13 и 20 совпадени .

В то же самое врем  с выходов генераторов 4 и 15 пилообразных напр жений положительные пилообразные импульсы через компенсирующие эле-, менты 12 и 16 поступают на вход сумматоров 11 и 18 соответственно.

97082

При отсутствии входного напр жени  на выходе сумматора 11 формируетс  отрицательный пилообразный импульс, амплитуда которого по модулю в момент прихода пилообразного импульса равна посто нному напр жению на выходе источника 5 порогового напр жени , а на выходе сумматора 18 формируетс  положительный

10 пилообразный.И1 тульс, амплитуда которого равна положительному напр жению на выходе источника 17 опорного напр жени . Таким образом, при отсутствии входного сигнала напр t5 жени  на выходах сумматоров 11 и. 18 не могут быть больще по модулю опорных напр жений источников 5 и 17 пороговых напр жений соответственно , и на выходах сравнивающих

20 устройств 10- и 19 поддерживаютс  напр жени i запрещающие прохождение счетных импульсов на входы реверсивного счетчика 21 через элементы 13 и 20 совпадени .

25 В моменты пауз, когда пилообразные импульсы на выходах генераторов 4 и 15 пилообразных напр жений отсутствуют , конденсаторы 7 в источниках 5 и 21 пороговых напр жений медленно разр жаютс  через резисто30 ры 8 до величины большей чем ожидаемое изменение амплитуды пилообразного напр жени . При этом на выходах сравнивающих устройств 10 и ;19 поддерживаютс  напр жени )запрещающие

35 прохождение счетных импульсов на входы реверсивного счетчика 2t через элементы 13 и 20 совпадений. В следующий период тактовых импульсов , в генераторах 4 и 15 пило- образных напр жений вырабатываютс  новые пилообразные импульсы/которые зар жают конденсаторы 7 источников 5 и 17 порогового напр жени  до новых амплитудных значений и на .

выходах сравнивающих устройств 10 и 19 отсутствуют счетные импульсы и на выходе преобразовател  (на выходе счетчика) поддерживаетс  код, соответствующий нулевому напр жению

50 на входе; преобразовател .

При поступлении на вход устройства положительного напр жени , напр жение на выходе аналогового сумма тора по модулю становитс  меньше ;

55 чем посто нное напр жение на выходе источника 5 порогового напр жени  на величину входного сигнала и на выходе сравнивающего устройства 10 поддерживаетс  напр жение запрещающее прохождение счетных импульсов с выхода генератора 2 импульсов на первый вход реверсивного счетчика 21 через элемент 13 совпадени . В это же самое врем  на выходе аналогового сумматора 18 напр жение становитс  больше на величину входного напр жени  , чем на выходе, источника 17 порогового напр жени , на выходе, сравнивающего устройства 19 вырабатываетс  напр жение , разрешающее прохождение сченых импульсов на вторрй вход реверсивного счетчика через элемент 20 совпадени , так как в этот полупериод тактовых импульсов с выхода делител  2 частоты на третий вход элемента 20 совпадени  поступает положительный импульс,подготавливающий к работе элемент 20 совпадени  На выходе преобразовател  (счетчика устанавливаетс  число (код), пропорциональное величине положительного напр жени  за такт работы устройства .

При поступлении на вход устройства посто нного отрицательного напр жени , напр жение на выходе аналогового сумматора 18 по модулю будет меньше, чем на выходе источника 17 порогового напр жени  на величину входного напр жени  и на выходе 19 сравнивающего напр жени  будет напр жение, запрещающее прохождение счетных импульсов с выхода генератора 1 импульсов на второй вход реверсивного счетчика через элемент 20 совпадени .

В то же самое врем  на выходе аналогового сумматора 11 напр жение

по модулю будет больше, чем на выходе источника 5 порогового напр жени  на величину входного отрицательного напр жени  на выходе сравнивающего устройства 10 вырабатываетс  напр жение, разрешающее прохож-дение счетных импульсов на первый вход реверсивного счетчика 21 через

элемент 13 совпадени , так как в этот полупериод тактовых импульсов с выхода инвертора 22 на третий вход элемента 13 совпадени  поступает положительный импульс,подготавливающий к работе элемент 13 совпадени . На выходе преобразовател  (счетчика) устанавливаетс  число (кoд) пропорциональное величине отрицательного входного напр жени  за

такт работы устройства.

Дл  управлени  направлением счета используетс  либо тактовый импульс с выхода делител  2 частоты ;либо с выхода инвертора 22 в зависимости от назначени  и структуры построени  реверсивного счетчика.

Ввиду т.ого, что одновременное присутствие на входах элементов 13 и 20 совпадений импульсов разрешающих прохождение счетных импульсов на оба входа счетчика иcклк Чfeнo, автоматически исключаетс  присутствие счетных имульсов на обоих входах

счетчика при прохождении сигнала через нуль,так как импульсы разрешающие прохождение счетных импульсов на входы счетчика через элементы совпадени  могут присутствовать на входах элементов 13 и 21 совпадени  только в разные полупериоды тактовой частоты.

Claims (3)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ-КОД, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов и делитель частоты, выход которого соединен с входом преобразователя отрицательного напряжения, выполненного в виде генератора пилообразного напряжения, управляющий вход которого является входом указанного преобразователя, а выход соединен с входом источника порогового напряжения на диоде,анод которого является входом указанного источника, катод диода через конденсатор и резистор соединен с общей шиной, а через буферный усилитель - с шиной, являющейся выходом указанного источника, выход которого соединен с первым входом сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с выходом аналогового сумматора первый вход которого соединен с шиной преобразуемого напряжения, а второй вход - через компенсирующий элемент на диоде соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход сравнивающе ιό устройства соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, в него введены преобразователь положительного напряжения, выполненный аналогично преобразователю отрицательного напряжения , первый вход аналогового сумматора которого соединен с шиной преобразуемого напряжения, реверсивный счетчик и инвертор ,через который выход делителя частоты соединен с входом преобразователя положительного напряжения и третьим входом элемента И преобразователя отрицательного напряжения, выход которого соединен с первым § входом реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к выходу элемента И преобразователя положительного напряжения, второй вход которого соединен с выходом делите- . ля частоты, а третий - с выходом генератора импульсов.

2. Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что анало- говый сумматор преобразователя положительного напряжения выполнен в виде операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через первый резистор соединен с шиной, являющейся первым входом аналогового сумматора, а через второй резистор с шиной,являющейся вторым входом аналогового сумматора, инвертирующий вход операционного усилителя через третий резистор соединен с его выходом, а через четвертый резистор с общей шиной.

3. Преобразователь по п.1, о тличающийся тем, что сравнивающее устройство преобразователя

SU .„,1197082 положительного напряжения выполнено в виде операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через первый резистор соединен с шиной, являющейся вторым входом сравнивающего- устройства, а инвертирующий вход операционного усилителя через второй резистор соединен с шиной, являющейся первым входом сравнивающего устройства.