DE2839123C2 - Voltage-frequency converter - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungs-Frequenz-Wandler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a voltage-frequency converter according to the preamble of claim 1.
Es ist bereits ein Spannungs-Frequenz-Wandler mit einem Integrierverstärker bekannt, bei welchem Schwankungen des Entladestromes des Integrierkondensators vermieden werden sollen, damit die erzeugte Frequenz exakt proportional der Eingangsspannung ist; Dem Integrierverstärker ist zu diesem Zweck ein Schmitt-Trigger nachgeschaltet, welcher einen Ladungsmengengenerator mit einem Lademengenkondensator beeinflußt, der an einen weiteren Verstärker mit einem Richtleiternetzwerk geschaltet ist, welches eine Rückführung zum integrierkondensator und Eingang des Integrierverstärkers aufweist (DE-AS 12 98 127).There is already a voltage-frequency converter with an integrating amplifier known in which Fluctuations in the discharge current of the integrating capacitor should be avoided so that the generated Frequency is exactly proportional to the input voltage; The integrating amplifier is used for this purpose Schmitt trigger connected downstream, which has a charge quantity generator with a charge quantity capacitor influenced, which is connected to a further amplifier with a directional conductor network, which has a return to the integrating capacitor and input of the integrating amplifier (DE-AS 12 98 127).
Spannungs-Frequenz-Wandler werden u. a. in Meßsystemen zur Heizkostenverteilung verwendet, so daß der Integrationsverstärker möglichst driftspannungsfrei sein soll. Derartige Driftspannungen (off-set-Spannung) können beispielsweise durch Temperaturänderungen auftreten und wirken sich am Eingang des Verstärkers als von Null verschiedene Spannungen aus.Voltage-frequency converters are among others. used in measurement systems for heating cost allocation, so that the Integration amplifier should be as free of drift voltage as possible. Such drift voltages (off-set voltage) can occur, for example, as a result of temperature changes and affect the input of the amplifier than voltages other than zero.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannungs-Frequenz-Wandler zu schaffen, dessen Integrationsverstärker eine beträchtliche off-set-Spannung aufweisen kann, ohne daß eine fehlerhafte Integration auftritt.The invention is based on the object of creating a voltage-frequency converter, its integration amplifier can have a significant off-set voltage with no faulty integration occurs.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme gelöst.This object is achieved according to the invention by what is specified in the characterizing part of claim 1 Measure solved.
Der durch die Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß eine selbsttätige Driftspannungskompensation erreicht ist und bisher erforderliche Einstellungen für diese Kompensation entfallen.The advantage achieved by the invention is in particular that an automatic drift voltage compensation has been reached and settings previously required for this compensation are omitted.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing explained in more detail. It shows
F i g. 1 eine Ausbildung des Spannungs-Frequenz-Wandlers, F i g. 1 a design of the voltage-frequency converter,
F i g. 2 ein Signaldiagramm mit den Spannungsverläufen am Integrationsverstärker und an der Schmitt-Triggerstufe. F i g. 2 a signal diagram with the voltage curves at the integration amplifier and at the Schmitt trigger stage.
Der Spannungs-Frequenz-Wandler umfaßt einenThe voltage-to-frequency converter includes a
Kommutator 1, beispielsweise ein Addierglied 2, einen ersten Integrationsverstärker 3 (Operationsverstärker), eine Schmitt-Triggerstufe 4, einen zweiten IntegrationsverstärkerS. Commutator 1, for example an adder 2, a first integration amplifier 3 (operational amplifier), a Schmitt trigger stage 4, a second integration amplifier S.
Die zu wandelnde Meßspannung um ist an den Eingang des Kommutators 1 gelegt, an dessen Ausgang diese laufend umgepolt auftritt, was durch die Ansteuerung des Kommutators 1 mittels der Ausgangsspannung der Schmitt-Triggerstufe 4 erreicht ist Der Ausgang des Kommutators 1 ist an das Addierglied 2 geführt, dem ferner die Spannung des zweiten Integrationsverstärkers 5 zugeführt ist; der Ausgang des Addiergliedes 2 ist mit dem Eingang des ersten Integrationsverstärkers 3 verbunden. Die Ausgangsspannung dieses Verstärkeis 3 steuert die Schmitt-Triggerstufe 4 an, deren Ausgangsspannung außer den Kommutator 1 den zweiten Integrationsverstärker 5 ansteuertThe measuring voltage to be converted is applied to the input of commutator 1, at the output of which the polarity is reversed, which is achieved by controlling commutator 1 using the output voltage of Schmitt trigger stage 4 to which the voltage of the second integration amplifier 5 is also fed; the output of the adder 2 is connected to the input of the first integration amplifier 3. The output voltage of this amplifier 3 controls the Schmitt trigger stage 4, the output voltage of which, in addition to the commutator 1, controls the second integration amplifier 5
Nachstehend wird die Wirkungsweise des Spannungs-Frequenz-Wandlers anhand des Signaldiagramms nach der Fig.2 näher erläutert; in Fig.2a ist der Spannungsverlauf am Ausgang des Integrationsverstärkers 3 und der Schmitt-Triggerstufe 4 ohne Auftreten einer Driftspannung und in Fig.2b mit Auftreten eine.' Driftspannung dargestellt.The operation of the voltage-to-frequency converter is described below explained in more detail with reference to the signal diagram according to FIG. in Fig.2a the voltage curve at the output of the integration amplifier 3 and the Schmitt trigger stage 4 without Occurrence of a drift voltage and in Fig. 2b with the occurrence of a. ' Drift voltage shown.
Bei Vorliegen einer Meß-Gleichspannung am Eingang des Integrationsverstärkers 3 integriert dieser die Spannung bis zu einem durch die Triggerstufe 4 festgelegten Spannungspegel a zum Zeitpunkt fi, bei dem auch der Kommutator 1 umgeschaltet wird, so daß eine Integration in umgekehrter Richtung bis zum Spannungspegel b zum Zeitpunkt h erfolgt, worauf wieder eine Umschaltung des Kommutators 1 erfolgt usf.In the presence of a measuring DC voltage integrated at the input of the integration amplifier 3 of the voltage up to a specified by the trigger stage 4 voltage level a fi at the time is switched at which also the commutator 1, so that the integration in the reverse direction to the voltage level b to Time h takes place, whereupon the commutator 1 is switched over again, and so on.
Da beim Spannungsverlauf nach F i g. 2a keine Driftspannung angenommen ist, ist die Ansteigsgeschwindigkeit der ansteigenden Integrationsspannung u/gleich der der abfallenden Integrationsspannung u'i. Since the voltage curve according to FIG. 2a no drift voltage is assumed, the rate of increase of the increasing integration voltage u / is equal to that of the decreasing integration voltage u'i.
Die negativen und positiven Bereiche c, d der Rechteckspannung der Triggerstufe 4 haben gleiche Dauer (to—tu t\ — ti); diese Spannung ist dem zweiten Integrationsverstärker 5 zugeführt, dessen Integrationsspannung in diesem Fall Null ist, und auch das Addierglied 2 dementsprechend vom Integrationsverstärker 5 keine Spannung erhält.The negative and positive areas c, d of the square wave voltage of the trigger stage 4 have the same duration (to - tu t \ - ti); this voltage is fed to the second integration amplifier 5, the integration voltage of which is zero in this case, and the adder 2 accordingly also receives no voltage from the integration amplifier 5.
Tritt nun eine Driftspannung auf, so ergibt sich eine Integrationsspannung des Integrationsverstärkers 3 mit unterschiedlicher Ansteigsgeschwindigkeit, wie in Fig.2b dargestellt. Die Schmitt-Triggerstufe 4 wird nunmehr in Richtung der ansteigenden Integrationsspannung ui bei Erreichen des Spannungspegels a zum Zeitpunkt t\ in ihrem Schaltzustand geändert und in Richtung der schneller abfallenden Integrationsspannung u'i bei Erreichen des Spannungspegels b zum Zeitpunkt r'2usf.If a drift voltage now occurs, the result is an integration voltage of the integration amplifier 3 with a different rate of increase, as shown in FIG. 2b. The Schmitt trigger stage 4 is now changed in its switching state in the direction of the increasing integration voltage ui when the voltage level a is reached at the time t \ and in the direction of the more rapidly decreasing integration voltage u'i when the voltage level b is reached at the time r'2usf.
Die negativen und positiven Bereiche c, d der Rechteckspannung der Triggerstufe 4 weichen voneinander ab. Diese Spannung wird mittels des zweiten Integrationsverstärkers 5 integriert und der Mittelwert über die Zeit ist von Null entsprechend der aufgetretenen Driftspannung unterschiedlich; diese Integrationsspannung wird über das Addierglied 2 zur Ausgangsspannung des Kommutators 1 und damit zur Eingangsspii nung des Integrationsverstärkers 3 addiert.The negative and positive areas c, d of the square wave voltage of the trigger stage 4 differ from one another. This voltage is integrated by means of the second integration amplifier 5 and the mean value over time is different from zero according to the drift voltage that has occurred; this integration voltage is added via the adder 2 to the output voltage of the commutator 1 and thus to the input voltage of the integration amplifier 3.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE2839123A DE2839123C2 (en) | 1978-09-08 | 1978-09-08 | Voltage-frequency converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2839123A DE2839123C2 (en) | 1978-09-08 | 1978-09-08 | Voltage-frequency converter |
Publications (2)
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| DE2839123B1 DE2839123B1 (en) | 1980-03-13 |
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Family
ID=6048962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE2839123A Expired DE2839123C2 (en) | 1978-09-08 | 1978-09-08 | Voltage-frequency converter |
Country Status (1)
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Families Citing this family (4)
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-
1978
- 1978-09-08 DE DE2839123A patent/DE2839123C2/en not_active Expired
Also Published As
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| DE2839123B1 (en) | 1980-03-13 |
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