Файл: Маграчев З.В. Аналоговые измерительные преобразователи одиночных сигналов.pdf

конденсатор

С i.

Стоп-импульс

открывает Д г.

Диод Да закры­

вается, обеспечивая тем самым

разряд конденсатора

через раз­

рядный резистор Ri и источник

U1—Е 1.

Диоды,

используемые

в качестве ключей, должны

иметь малые значения обратно­

го тока

и

проходной

емкости

Сл и обладать высоким быстро­

действием

(малым

временем

установления

прямого

и

вос­

становления

обратного

сопро­

тивления). Наиболее полно

этим

требованиям

удовлетво­

ряют

кремниевые

импульсные

диоды 2Д503,

КД512А,

КД514А

Рис. 8-9.

Зарядно-разрядная схе­

и др.

(см. табл. 2-2).

ма преобразователя с авторегули-

При использовании указан­

рованнем

скорости разряда.

ных

диодов

наибольшее

влия­

ние

на

точность

преобразова­

импульсы

ключей имеют трапецеидальную форму:

о

при /

о,

и*х (0 =

t

и,п Г — при 0 < t < Тф,

тф

при />Тф.

и т

При этом условии могут возникнуть два режима работы преоб­

разователя: а) измеряемый интервал /„

больше времени восстанов­

ления тп;

б)

меньше или близко к тв.

Для

второго случая

характерна

чрезмерно высокая погрешность

преобразования, поскольку ско­

рость заряда накопительного

кон­

денсатора

здесь

определяется

не

резистором

/?2 (см. рис. 8-9), а ве­

личиной обратного тока диода Д\.

Устранение

этого явления может

быть обеспечено

включением в сто­

ловый канал линии задержки с

временем задержкиДз^Тп. Вычи­

тание

внесенной

линией система­

тической погрешности из преобра­

зованного

интервала

можно

осу­

ществить, используя

метод повтор­

ного запуска преобразователя.

Процесс заряда

накопительно­

го конденсатора

С t

в

первом

слу­

Рис. 8-10. Графики зависимо­

чае можно разбить на три этапа:

1)

выключение диода

Д i старто­

сти 6Т и = [(х).

вым

импульсом;

2)

экспоненци­

13— 449

193

Q o = '» » р т р =

( 8 ' 1 4 )

где Uc — напряжение на конденсаторе.

Учитывая выражение (7-36), получаем:

Q0 = C , ( £ - U0) ^ - e ~ * ,

(8-15).

где

_

R^C1

Т]э

dQ(0 _ .

<3(О

(8-16)

— п-----' (0 — ~7Г

d U c

_ U .____t W j _

J _ \

dt

\ "

’ ф /

где Uci — напряжение

на

конденсаторе в момент окончания заряда;

% n={Rn+RK)Ci\ Rn и

RK— внутреннее сопротивление диода и клю­

dUg

t

L (t) =

С ,

Uc

(8-17)

dt

Rr + Rk

Решая уравнение

(8-16) с учетом (8-17), найдем:

}■

Q(0 =

1 \

(Щ -1) е-тх

(8-18)

где

л _ r

€ s l

тр — начальный заряд в базе диода; Qc = C l Ucl

Qo — С |

..

ным нулю

'И учитывая соотношение

(7-36),

найдем функцию преоб­

разования

7 n='cp(fn) по приведенной

в гл. 5

методике и ее нелиней­

ность 6Г„. В результате получим:

1

, i - ( l - z 0)[f (от,20)]'

1 при от ф 1;

—

I n -----------------------------

- у —

8Г„

I - ( I - z Q)exp^i ^

- i

при от = 1;

1 - ( 1 - г ) exp f ~ ^

где

Ь— 1 .

2о

Б 19 .

Ь

’

6=

и,

а

т: =

/ггС ,; f

(от,г0) =

а (1 — от) z0

o t ( z 0 — 1)

’

f (m .z)

a (1 — от) z

от (z — 1)

Графики

зависимости

6Тш(х), рассчитанные

для

двух значе­

ниях от>10н-15 (что обычно

имеет место при использовании

импульсных быстродействующих

диодов типа КД503А, КД514А

и др.) величиной нелинейности,

вносимой инерционностью диода,

можно пренебречь.

13*

195