ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ АНАЛОГОВОЙ ВЕЛИЧИНЫ В ЧИСЛО ИМПУЛЬСОВ С ГРУБЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ АНАЛОГ-ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ В ПРЯМОМ ТРАКТЕ
Использование принципа замкнутой следящей системы позволяет исключить влияние ошибок неточного управляемого генератора, включенного в прямую цепь и преобразующего напряжение во временной интервал, поскольку передаточная функция такой системы определяется характеристиками преобразователя временной интервал — напряжение, а также узлом сравнения входного напряжения с напряжением обратной связи.
Замкнутая структура позволяет использовать простейшие генераторы пилообразного напряжения, например на основе элементарной интегрирующей RC-цепи.
На рис. 50 представлена структурная схема преобразователя [Л. 67], содержащего усилитель постоянного тока, преобразователь напряжение — временной интервал и узел обратной связи, преобразователь временной интервал — напряжение. В качестве последнего применен импульсный делитель напряжения, питаемый стабильным
|
Рис. 50. Блок-схема устройства, использующего в прямом тракте грубый преобразователь аналог—временной интервал. |
постоянным напряжением через коммутатор и включающий цепь R2C (сглаживающий фильтр).
Коммутатор в течение одного цикла Т подключает на время tx к резистору R2 в общем случае стабилизированное напряжение U'о и на время Т—tx — стабилизированное напряжение U"о.
Напряжение на входе усилителя за счет действия узла обратной связи может быть определено как
fx т
Uo. c = ~Y j u'odt + - J - j U' [U0tx + U' (T - /,)J.
0
Эта зависимость справедлива при условии, что частота изменений Uо. с мала по сравнению с частотой повторения тактовых импульсов f—1/Т, а напряжения U'0 и U"o практически постоянны в течение периода повторения импульсов.
На входе усилителя напряжение разбаланса определяется выражением
ш = Usx - и0,с = l/ta - у - [l/y, + i/"0 (Т - 7)].
С другой стороны,
Ar. UBblX tx
A U— д - , j = SUvx,
где £/вых ~и Кус — выходное напряжение и коэффициент усиления усилителя; £ — коэффициент пропорциональности между входным напряжением и относительной длительностью импульсов на выходе управляемого генератора-преобразователя. Из последних соотношений
При заполнении временного интервала импульсами эталонной частоты /= 1/Тэт число импульсов
N = ftx = [/вх Гзту# •
Если T/TdTUo=const, число импульсов N пропорционально входному напряжению.
Если использовать для счета импульсов реверсивный счетчик, работающий в течение интервала tx в режиме прямого счета, а в течение Т—tx в режиме обратного счета, то
Т
N = U вх у] •
1 Эт^о
В этом случае возможно кодирование разпополярного напряжения. Суммарная погрешность работы устройства в основном определяется погрешностями работы коммутатора с цепью R2C на выходе, конечной величиной коэффициента усиления по напряжению усилителя, а также его входным сопротивлением и дрейфом нуля. В общем случае следует учитывать погрешности, вносимые непостоянством соотношений Т/Тэт; R1IR2 и нестабильностью U0.
