SU1211660A1 - Current-to-pulse frequency converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении малых токов . Цель изобретени  - повьшение точности, В течение первого такта :происходит интегрирование преобразуемого тока. Разр дна  цепь, состо ща  из р-п-переходов злемента 2 и резистора 3, через коммутатор 4 подсоединена к общей шине и входу устройства . Это исключает вли ние разр дной цепи на процесс разр да интегрирующего конденсатора. При достижении порогового уровн  схема 7 управлени  начинает второй такт преобразовани . Коммутатор 4 подключает к резистору 3 источник 6 опорного напр жени . Происходит разр д интегрирующего конденсатора. Величина разр дного тока определ етс  сопротивлением резистора 3, напр жением источника 6 и напр жением смещени  .усилител  5 и не зависит от падени  напр жени  на р-п-переходах злемента 2. 1 ил.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used in the measurement of small currents. The purpose of the invention is to increase accuracy. During the first cycle: the current to be converted is integrated. The discharge circuit, consisting of pn-junctions of the cell 2 and a resistor 3, is connected via switch 4 to the common bus and to the input of the device. This eliminates the effect of the discharge circuit on the discharge process of the integrating capacitor. When the threshold level is reached, control circuit 7 begins the second conversion cycle. The switch 4 connects to the resistor 3 a source 6 of the reference voltage. The discharge of the integrating capacitor occurs. The magnitude of the discharge current is determined by the resistance of the resistor 3, the voltage of the source 6 and the bias voltage of the amplifier. 5 and does not depend on the voltage drop on the pn-junctions of the cell 2. 1 Il.

Description

i1i1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано, например, при измерении малых токов.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used, for example, when measuring low currents.

Цель изобретени  - повышение том- ности.The purpose of the invention is to increase the languor.

На чертеже представлена структурна  схема преобразовател .The drawing shows a block diagram of the converter.

Преобразователь содержит интегратор 1 тока, выполненный на опера- ционнои усилителе с конденсатором в цепи отрицательной обратной св зи, полупроводниковый элемент 2, представл ющий -собой два встречно-поеле довательно включенных р-п-перехода, выполненных, например на основе фос- 4й1д-галли , резистор 3, электронный коммутатор 4, последовательно соединенные усилитель 5 с высоким входным сопротивлением и малыми собст- венными токами утечки, источник 6 опорного напр жени , а также блок 7 управлени , при этом полупроводниковый элемент 2 подключен первым вы- ВОДОМ к входу интегратора 1 и входу преобразовател , вторым - к входу услител  5 и через резистор 3 к выходу электронного коммутатора 4, первый вход которого подключен к общей шине второй - к выходу источника 6 опорно го напр жени , а управл ющий вход - первому выходу блока 7 управлени , второй выход которого подключен к выходу устройства, а вход - к выходу интегратора 1.The converter contains a current integrator 1, made on an operational amplifier with a capacitor in a negative feedback circuit, a semiconductor element 2, which is itself two oppositely connected pn-junction made, for example, on a phos-4y1d- gallium, resistor 3, electronic switch 4, serially connected amplifier 5 with high input resistance and low intrinsic leakage currents, reference voltage source 6, as well as control unit 7, while the semiconductor element 2 The first one is WATER to the input of the integrator 1 and the input of the converter, the second to the input of the amplifier 5 and through a resistor 3 to the output of the electronic switch 4, the first input of which is connected to the common bus of the second, to the output of the source 6 the input is the first output of the control unit 7, the second output of which is connected to the output of the device, and the input to the output of the integrator 1.

Схема 7 может быть выполнена.Scheme 7 can be performed.

например, на последовательно соеди- ненных компараторе и одновибраторе.for example, on a serially connected comparator and one-shot.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В течение первого такта работы происходит интегрирование преобразуемого тока I интегратором 1. При этом разр дна  цепь, состо ща  из р-п- переходов элемента 2 и резистора 3, через электронный коммутатор-4 подсоединена к шине. Второй вывод разр дной цепи, подключенный к входу устройства, находитс  на потенци- але,равном напр жений сметцени  усилител  интегратора I. Такое, практически эквипотенциальное, включение р-п-переходов элемента 2 обеспечивает их очень высокое сопротив- . ление и практически исключает вли -During the first cycle of operation, the converted current I is integrated by the integrator 1. At the same time, the discharge circuit, consisting of pp-junctions of element 2 and resistor 3, is connected via an electronic switch-4 to the bus. The second output of the discharge circuit, connected to the input of the device, is at a potential equal to the smetzeni voltage of the integrator amplifier I. Such, almost equipotential, the inclusion of pn-junctions of element 2 ensures their very high resistance. and virtually eliminates the impact -

ВНИИПИ Заказ 637/50 Тираж 730 Подписное Филиал ПШ1 Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4VNIIPI Order 637/50 Circulation 730 Subscription Branch PSh1 Patent, Uzhgorod, Proektna St., 4

ние разр дной цепи на зар д интегрирующего конденсатора.discharge circuit at the charge of the integrating capacitor.

В момент достижени  вькодным напр жением интегратора 1 порогового уровн  схема 7 управлени  вырабатывает импульс, поступающий на вход преобразовател  и на управл ющий вход коммутатора 4, начинаетс  второй такт преобразовани .At the moment that the initial voltage of the integrator 1 reaches the threshold level, the control circuit 7 generates a pulse arriving at the input of the converter and the control input of the switch 4 begins the second conversion cycle.

Коммутатор 4 подключает к резистору 3 источник 6 опорного напр жени , В это врем  происходит разр д интегрдарующего конденсатора током . Величина разр дного тока 1р определ етс  сопротивлением резис- то ра 3, напр жением источника 6 и Напр жением смещени  усилител  5 и не зависит от падени  напр жени  на р-п-переходах элемента 2.The switch 4 connects to the resistor 3 a source 6 of the reference voltage. At this time, the integrating capacitor is discharged with current. The magnitude of the discharge current 1p is determined by the resistance of the resistor 3, the voltage of source 6 and the bias voltage of amplifier 5 and does not depend on the voltage drop at the pn-junctions of element 2.

По окончании разр да интегратора .1 вновь начинаетс  его зар д током 1. В результате на выходе устройства формируетс сигнал счастотой импульсов,пропорциональной току 1х. At the end of the discharge of the integrator .1, its charge starts again with current 1. As a result, a signal is produced at the output of the device by a pulse of happiness proportional to the current 1x.

Claims (1)

Формула изобретениInvention Formula Преобразователь тока в частоту импульсов, содержащий интеграторCurrent to pulse frequency converter containing integrator О 15 20 25  O 15 20 25 30thirty 4040 тока, выполненньй на операционном усилителе с конденсатором в цепи обратной св зи, вход интегратораcurrent, performed on the operational amplifier with a capacitor in the feedback circuit, the integrator input , тока  вл етс  входом преобразовател  и подключен к первому вьгооду -. полупроводникового элемента, выполненного на двух встречно-последовательно включенных р-п-переходах,The current is the input of the converter and is connected to the first terminal. a semiconductor element made at two oppositely connected pn-junctions, „усилитель к электронный коммутатор, первый вход которого подключен к общей шине, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности , в него введены источник опорного напр жени  блок управлени  и резистор , причем второй вывод полупроводникового элемента подключен, к. второму входу электронного коммутатора через гюспедовательно соединен . ffijie усилитель и источник опорного напр жени , а к выходу электронного коммутатора через резистор, вход блока управлени  соединен с выходом ин-An amplifier to an electronic switch, the first input of which is connected to a common bus, characterized in that, in order to increase accuracy, a reference voltage source control unit and a resistor are inserted in it, the second output of the semiconductor element is connected to the second input of the electronic switch through Huspeditedly connected. ffijie amplifier and voltage source, and to the output of the electronic switch through a resistor, the input of the control unit is connected to the output of the ( тегратора тока, первый шлход - с упра&л ю1 рим входом электронного коммутатора , второй выход схемы управлени  образует выход преобразовател .(Tegrator current, first slot - with control & lumen of the electronic switch, the second output of the control circuit forms the output of the converter. 4$4 $ 5050