SU731580A1 - Преобразователь аналог-код - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГ-КОД

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и предназначено дл  использовани  в радиоэлектронных установках различного назначени , в частности в устройствах ввода-вывода (УВВ) цифровых вычислительных машин.

Известен преобразователь аналог-код, используемый в УВВ дл  преобразовани  аналоговых сигналов в кодированные сигналы 1.

Недостатком этого преобразовател   вл етс  сравнительно низка  точность преобразовани .

Известен преобразователь аналог-код, который имеет последовательно соединенные источник опорного напр жени , ключ, управл емый от тактового генератора, резистивный датчик аналогового сигнала и емкостный накопитель, а также преобразователь временной интервал-код, стартовый вход которого соединен с выходом тактового генератора, а стоповый вход подключен к выходу компаратора напр жений, первый вход которого соединен с емкостным накопителем , а второй вход - с источником эталонного напр жени  2.

Недостаток этого преобразовател  - сравнительно низка  точность вследствие изменени  величины сопротивлени  датчика и емкости накопител  под действием разного рода эксплуатационных дестабилизирующих факторов и, прежде всего, температуры окружающей среды.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  в услови х воздействи  дестабилизирующих факторов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что 10 в преобразователь аналог-код, содержащий, потенциометрический датчик, последовательно соединенные источник опорного напр жени , ключ, подключенный к тактовому генератору , зар дный резистор и емкостный накопитель , а также преобразователь врем код , стартовый вход которого соединен с выходом тактового генератора, а стоповый - к выходу компаратора напр жени , входы которого соединены первый с одной из обкладок емкостного накопител , второй - с источником эталонного напр жени , введены два активных линейных четырехполюсника, общие точки входов и выходов которых подключены к общей шине, вход первого активного линейного четырехполюсника подключен к точке соединени  зар дного резистора с первой обкладкой емкостного накопител , выход первого активного линейного четырехполюсника соединен с входом потенциометрического датчика, вход второго активного линейного четырехполюсника соединен с движком потенциометрического датчика, а втора  обкладка емкостного накопител  соединена с выходом второго активного линейного четырехполюсника.

В качестве активных линейных четырехполюсников могут быть использованы операционные усилители, электронные или полупроводниковые повторители, управл емые источниками напр жени  и т.п.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Преобразователь содержит источник 1 опорного напр жени , управл емый ключ 2, зар дный резистор 3, емкостной накопитель 4, потенциометрический датчик 5, первый активный линейный четырехполюсник 6, второй активный линейный четырехполюсник 7, тактовый генератор 8, компаратор 9, управл емый источник 10 эталонного напр жени , преобразователь 11 временной интервал-код. В исходном состо нии управл ющий ключ 2 разомкнут, емкостной накопитель 4 разр жен, напр жени  на выходах четырехполюсников 6 и 7 равны нулю. Сигналом с тактового генератора включаетс  преобразователь временной интервал-код, замыкаетс  управл емый ключ 2 на врем , достаточное дл  нарастани  напр жени  на емкостном накопителе 4 до напр жени  опорного уровн .

При замыкании управл емого ключа 2 емкостный накопитель под действием ЭДС источника опорного напр жени  1 зар жаетс  током, определ емым величиной зар дного резистора 3, положением движка потенциометрического датчика 5 и характером св зи между выходными напр жени ми четырехполюсников 6 и 7. Напр жение на накопителе нарастает и подаетс  на входы компаратора 9 и второго четырехполюсника 7.

На второй вход компаратора 9 подаетс  напр жение от управл емого источника 10 эталонного напр жени , в качестве которого обычно используетс  резистивный делитель, подключенный к источнику опорного напр жени .

При равенстве напр жений на входах компаратора с выхода последнего выдаетс  стоповый сигнал на преобразователь временной интервал-код И.

Напр жение на выходе второго четырехполюсника 7 определ етс  пол рностью и величиной напр жени  на емкостном накопителе в точке соединени  последнего с зар дным резистором 3.

Величина и пол рность напр жени  на выходе первого четырехполюсника б определ етс  величиной и пол рностью напр жени , снимаемого с движка потенциометрического датчика 5;

Зависимость напр жени  на накопителе от параметров схемы может быть найдена решением дифференциального уравнени ,

описывающего процессы в измерительной цепи в переходном режиме. Рещение дл  случа  емкостного накопител  при одном и том же напр жении на четырехполюснике 7 и в точке соединени  емкостного накопител  с зар дным резистором 3, а также при

одном и том же напр жении на активном четырехполюснике 6 и движке потенциометрического датчика 5 имеет вид

() Е(- ™Т уГ)гдеи («(1) - напр жение на емкостном накопителе; Е - напр жение источника опорноного напр жени ;

R -сопротивление потенциометрического датчика между движком и выходом второго активного четырехполюсника; R - полное сопротивление потенциометрического датчика; Я„ -сопротивление зар дного резистора;

С - емкость конденсатора емкостного накопител .

В мо;«ент равенства напр жений емкостного накопител  4 и источника 10 эталонO ного напр жени  компаратор напр жени  9 посылает импульс в преобразователь 11 интервал-цифровой код. Длительность импульса «временных ворот между фронтом управл ющего импульса и фронтом импульса с компаратора имеет вид

f ЕD с

т - - напр жение источника эталонного

0 уровн .

Далее временной интервал преобразуетс  в цифровой код с помощью преобразовател  временной интервал-цифровой код 11. В услови х воздействи  на датчик различных дестабилизирующих факторов-темпе5 ратуры, влаги и т.п., длительность временного интервала не зависит от этих воздействий благодар  тому, что сопротивление части переменного резистора и его полное сопротивление измен ютс  в одинаковой мере,

JJ а их отнощение R R остаетс  практически неизменным, уходы величины емкости конденсатора емкостного накопител  4, привод щие к колебани м уровн  напр жени  на нем, компенсируютс  обратной св зью через четырехполюсники 6 и 7.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 418972, кл. Н 03 К 13/20, 07.11.74.

2.Патент США № 3478348, кл. 340-347, опублик. 30.07.69 (прототип).