RU2635218C2 - Voltage-to-pulse frequency converter - Google Patents

Voltage-to-pulse frequency converter Download PDF

Info

Publication number
RU2635218C2
RU2635218C2 RU2015153674A RU2015153674A RU2635218C2 RU 2635218 C2 RU2635218 C2 RU 2635218C2 RU 2015153674 A RU2015153674 A RU 2015153674A RU 2015153674 A RU2015153674 A RU 2015153674A RU 2635218 C2 RU2635218 C2 RU 2635218C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
pulse
output
synchronization
converted voltage
Prior art date
Application number
RU2015153674A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015153674A (en
Inventor
Константин Олегович Кизяков
Юрий Алексеевич Пасынков
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет"
Priority to RU2015153674A priority Critical patent/RU2635218C2/en
Publication of RU2015153674A publication Critical patent/RU2015153674A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2635218C2 publication Critical patent/RU2635218C2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/156—Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern
    • H03K5/1565—Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern the output pulses having a constant duty cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/06—Frequency or rate modulation, i.e. PFM or PRM
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: in the method integrate the converted voltage and determine the periodically repeating integration results at synchronizing moments, and if the integration result of the converted voltage becomes less than the specified level at the synchronization moment, then begin to integrate the stable area pulse, which sign is opposite to the sign of the converted voltage, wherein the mean value of the pulse area is greater according to the absolute value, than any converted voltage from the given range, the stable area pulse is active during the integer number N of synchronization periods, wherein N>1.
EFFECT: reduction of the conversion discrete absolute error into the pulse tracking output frequency code and the expansion of the input voltages range.
5 dwg

Description

Предлагаемый способ относится к области измерительной техники и предназначен для преобразования напряжения в частоту следования импульсов с равномерной расстановкой импульсов в широком динамическом диапазоне.The proposed method relates to the field of measurement technology and is intended to convert voltage to pulse repetition rate with uniform pulse distribution in a wide dynamic range.

Известен способ преобразования напряжения в частоту следования импульсов [AD654, LowCostMonolithic, Voltage-to-FrequencyConverterDatasheet, стр. 1-4], заключающийся в том, что непрерывно интегрируют преобразуемое напряжение, а в те моменты времени, когда интеграл от преобразуемого напряжения достигает заданного значения, начинают интегрировать импульс напряжения стабильной площади, знак которого противоположен входному напряжению, причем среднее значение площади импульса больше по абсолютной величине, чем любое входное напряжение из заданного диапазона, а импульс стабильной площади действует в течение заданного времени.A known method of converting voltage to pulse repetition rate [AD654, LowCostMonolithic, Voltage-to-FrequencyConverterDatasheet, p. 1-4], which consists in continuously integrating the converted voltage, and at those times when the integral of the converted voltage reaches a predetermined value begin to integrate the voltage pulse of a stable area, the sign of which is opposite to the input voltage, and the average value of the pulse area is larger in absolute value than any input voltage from a given range, and the pulse tabilnoy area valid for a predetermined time.

Такой способ имеет большую инструментальную погрешность при формировании импульсов напряжения стабильной площади [Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах, стр. 175-177].This method has a large instrumental error in the formation of voltage pulses of a stable area [Gutnikov B.C. Integrated Electronics in Measuring Devices, pp. 175-177].

Также известен способ преобразования напряжения в частоту следования импульсов [AD7741/42.SingleandMultichannel, SynchronousVoltage-to-FrequencyConvertersDatasheet, стр. 1-9], являющийся прототипом, заключающийся в том, что непрерывно интегрируют преобразуемое напряжение и определяют в моменты синхронизации, повторяющиеся периодически, результаты интегрирования. Как только в некоторый момент синхронизации результат интегрирования преобразуемого напряжения станет меньше определенного уровня, начинают интегрировать импульс стабильной площади, знак которого противоположен знаку преобразуемого напряжения, причем среднее значение площади импульса больше по абсолютной величине, чем любое преобразуемое напряжение из заданного диапазона, импульс стабильной площади действует в течение периода синхронизации, а амплитуда импульса стабильной площади равна образцовому напряжению.Also known is a method of converting voltage to pulse repetition rate [AD7741 / 42.SingleandMultichannel, SynchronousVoltage-to-FrequencyConvertersDatasheet, p. 1-9], which is a prototype in that the converted voltage is continuously integrated and determined at synchronization times that are repeated periodically, integration results. As soon as at some moment of synchronization the result of integration of the converted voltage becomes less than a certain level, the pulse of a stable area begins to integrate, the sign of which is opposite to the sign of the converted voltage, and the average value of the pulse area is larger in absolute value than any converted voltage from a given range, the pulse of a stable area during the synchronization period, and the amplitude of the pulse of a stable area is equal to the model voltage.

Недостатками способа-прототипа являются повышенная погрешность преобразования в код выходной частоты преобразования напряжения в частоту следования импульсов ввиду неравномерной длительности периодов частоты следования импульсов, а также ограниченный диапазон входных напряжений по сравнению с амплитудой импульсов стабильной площади ввиду "слипания" импульсов стабильной площади, которое происходит, когда входное напряжение превышает половину амплитуды импульсов стабильной площади (импульсы объединяются в течение 2, 3 и более периодов синхронизации).The disadvantages of the prototype method are the increased error of conversion into a code for the output frequency of the voltage conversion to the pulse repetition rate due to the uneven duration of the pulse repetition rate periods, as well as the limited input voltage range compared to the amplitude of the stable area pulses due to the "sticking together" of the stable area pulses that occurs, when the input voltage exceeds half the amplitude of the pulses of a stable area (pulses are combined for 2, 3 or more periods dov synchronization).

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является уменьшение абсолютной погрешности дискретности преобразования в код выходной частоты следования импульсов и расширение диапазона входных напряжений.The objective (technical result) of the present invention is to reduce the absolute error of the discreteness of conversion into a code of the output pulse repetition rate and to expand the range of input voltages.

Поставленная задача достигается тем, что в способе преобразования напряжения в частоту следования импульсов, заключающемся в том, что интегрируют преобразуемое напряжение и определяют в моменты синхронизации повторяющиеся периодически результаты интегрирования, как только в момент синхронизации результат интегрирования преобразуемого напряжение станет меньше заданного уровня, начинают интегрировать импульс стабильной площади, знак которого противоположен знаку преобразуемого напряжения, причем среднее значение площади импульса больше по абсолютной величине, чем любое преобразуемое напряжение из заданного диапазона, импульс стабильной площади действует в течение целого числа N периодов синхронизации, причем N>1 (при N=1, предлагаемый способ будет эквивалентен способу-прототипу).The problem is achieved in that in the method of converting the voltage into the pulse repetition rate, which consists in integrating the converted voltage and determining the synchronization results, which are repeated periodically, the integration results, as soon as at the time of synchronization the result of the integration of the converted voltage becomes less than the specified level, the pulse is integrated stable area, the sign of which is opposite to the sign of the converted voltage, and the average value of the pulse area more in absolute value than any convertible voltage from a given range, a stable area pulse acts for an integer number N of synchronization periods, and N> 1 (for N = 1, the proposed method will be equivalent to the prototype method).

На фиг. 1 изображена функциональная схема преобразователя, реализующего предлагаемый способ, на фиг. 2 и фиг. 4б изображены эпюры напряжений преобразователя, реализующего предлагаемый способ (напряжение на выходе интегратора, напряжение на выходе переключателя и напряжение на выходе генератора тактовых импульсов), а на фиг. 3 изображены эпюры напряжений преобразователя, реализующего способ-прототип (напряжение на выходе интегратора, напряжение на выходе переключателя и напряжение на выходе генератора тактовых импульсов). Преобразователь (фиг. 1) содержит:In FIG. 1 shows a functional diagram of a converter that implements the proposed method, FIG. 2 and FIG. 4b shows voltage diagrams of a converter that implements the proposed method (voltage at the output of the integrator, voltage at the output of the switch and voltage at the output of the clock), and in FIG. 3 shows voltage diagrams of a converter that implements a prototype method (voltage at the output of the integrator, voltage at the output of the switch, and voltage at the output of the clock). The Converter (Fig. 1) contains:

- интегратор (И) 1;- integrator (I) 1;

- источник напряжения смещения (ИНС) 2;- bias voltage source (ANN) 2;

- генератор тактовых импульсов (ГТИ) 3;- clock pulse generator (GTI) 3;

- компаратор (К) 4;- comparator (K) 4;

- формирователь импульсов (ФИ) 5;- pulse shaper (FI) 5;

- источник опорного напряжения (ИОН) 6;- reference voltage source (ION) 6;

- переключатель (П) 7.- switch (P) 7.

Первый вход интегратора 1 является входом преобразователя. Выход интегратора 1 соединен с первым входом компаратора 4. Второй вход компаратора 4 соединен с выходом источника напряжения смещения 2. Вход синхронизации компаратора 4 подключен к выходу генератора тактовых импульсов 3. Первый вход формирователя импульсов 5 подключен к выходу компаратора 4, а второй его вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов 3. Выход формирователя импульсов 5 соединен со входом управления переключателя 7. Первый вход переключателя 7 соединен с источником опорного напряжения 6, а второй вход связан с общей точкой схемы (землей), а выход подключен ко второму входу интегратора 1.The first input of the integrator 1 is the input of the Converter. The output of the integrator 1 is connected to the first input of the comparator 4. The second input of the comparator 4 is connected to the output of the bias voltage source 2. The synchronization input of the comparator 4 is connected to the output of the clock generator 3. The first input of the pulse shaper 5 is connected to the output of the comparator 4, and its second input is connected with the output of the clock generator 3. The output of the pulse shaper 5 is connected to the control input of the switch 7. The first input of the switch 7 is connected to a reference voltage source 6, and the second input is connected to a common point some circuit (ground), and the output is connected to the second input of the integrator 1.

Интегратор 1 может быть выполнен на основе операционного усилителя, имеющего малые входные токи и напряжение смещения, например, ADA4805-1 (производство AnalogDevices). В качестве компаратора 4 может быть использован JK-триггер, например 74НСТ109 (производство NXPSemiconductors). В роли формирователя импульсов 5 может быть использован счетчик 74НС40103 (производство NXPSemiconductors) совместно с JK-триггером 74НСТ109 (производство NXPSemiconductors). Переключатель 7 может быть выполнен на основе переключателя 74LVC1G3157 (производство NXPSemiconductors). В качестве генератора тактовых импульсов может быть использован кварцевый генератор ГК44-П (производство МОРИОН).The integrator 1 can be made on the basis of an operational amplifier having low input currents and bias voltage, for example, ADA4805-1 (manufactured by AnalogDevices). As a comparator 4, a JK trigger can be used, for example 74HST109 (manufactured by NXPSemiconductors). In the role of pulse shaper 5, a counter 74НС40103 (manufactured by NXPSemiconductors) can be used in conjunction with the JK-trigger 74НСТ109 (manufactured by NXPSemiconductors). Switch 7 can be made based on switch 74LVC1G3157 (manufactured by NXPSemiconductors). As a clock generator, a quartz generator GK44-P (manufactured by MORION) can be used.

Способ осуществляется следующим образом. Покажем работу способа на преобразователе, приведенном на фиг. 1, и эпюры напряжения в характерных точках преобразователя, приведенных на фиг 2. Примем следующие начальные условия. Выходное напряжение интегратора И1 (выход И1 на фиг. 2) в момент прихода переднего фронта импульса синхронизации (выход ГТИ3) под номером 22 больше выходного напряжения ИНС2 (точка А2, напряжение смещения на выходе ИНС2 равно нулю). Переключатель П7 соединяет второй вход интегратора И1 с «землей». Примем также, что входное напряжение имеет положительный знак. Поэтому выходное напряжение И1 уменьшается в течение периода синхронизации от точки А2 до точки В2. В точке В2 в момент прихода 23 импульса синхронизации напряжение на выходе И1 меньше нуля. Поэтому, под воздействием 23 импульса синхронизации с выхода ГТИ3, компаратор К4 и формирователь импульсов ФИ5 сформируют импульс управления, который установит П7 в положение, когда он подключает первый вход П7 к выходу ИОН6 и выходное напряжение ИОН6 появится на втором входе И1. Это отражено на фиг. 2 (выход П7). Так как выходное напряжение П7 имеет отрицательный знак, а само это напряжение по модулю больше входного напряжения, то выходное напряжение И1 будет увеличиваться в течение действия выходного импульса стабильной площади с выхода П7. Длительность этого импульса задается равной N периодам импульсов синхронизации с выхода ГТИ3, где N>1. На фиг. 2 выходное напряжение И1 в течение действия импульса стабильной площади с выхода П7 перейдет от точки В2 до точки D2, при этом длительность импульса стабильной площади на фиг. 2 выбрана равной 5 периодам синхронизации (N=5) с выхода ГТИ3. На момент окончания 27 периода синхронизации (фиг. 2, выход ГТИ3) выходное напряжение интегратора И1 больше нуля. Далее процесс преобразования повторяется описанным выше способом.The method is as follows. We show the operation of the method on the converter shown in FIG. 1, and voltage plots at the characteristic points of the converter shown in FIG. 2. We accept the following initial conditions. The output voltage of the integrator I1 (output I1 in Fig. 2) at the time of the arrival of the leading edge of the synchronization pulse (GTI3 output) at number 22 is greater than the output voltage of INS2 (point A2, the bias voltage at the output of INS2 is zero). Switch P7 connects the second input of the integrator I1 with the "ground". We also assume that the input voltage has a positive sign. Therefore, the output voltage I1 decreases during the synchronization period from point A2 to point B2. At point B2 at the time of arrival of the 23 synchronization pulses, the voltage at the output of I1 is less than zero. Therefore, under the influence of 23 synchronization pulses from the output of the GTI3, the comparator K4 and the pulse shaper FI5 will form a control pulse that will set P7 to the position when it connects the first input of P7 to the output of ION6 and the output voltage of ION6 will appear at the second input of I1. This is reflected in FIG. 2 (output P7). Since the output voltage P7 has a negative sign, and this voltage itself is modulo more than the input voltage, the output voltage I1 will increase during the action of the output pulse of a stable area from the output P7. The duration of this pulse is set equal to N periods of the synchronization pulses from the output of the GTI3, where N> 1. In FIG. 2, the output voltage I1 during the action of the stable area pulse from the output P7 will go from point B2 to point D2, while the pulse width of the stable area in FIG. 2 selected equal to 5 periods of synchronization (N = 5) from the output of the GTI3. At the end of the 27 synchronization period (Fig. 2, GTI3 output), the output voltage of the integrator I1 is greater than zero. Next, the conversion process is repeated as described above.

На фиг. 2 и фиг. 3 показаны эпюры напряжений работы способов преобразований напряжения в частоту следования импульсов предложенного способа и прототипа при входном напряжении, равном 0.4321Е0. Частота импульсов синхронизации на выходе ГТИ3 в предложенном способе увеличена в N раз по сравнению с прототипом. Таким образом, импульсы стабильной площади на выходе П7 в предложенном способе (фиг. 2) и импульсы стабильной площади на выходе П в прототипе (фиг. 3) имеют одну длительность по времени. На фиг. 3 обозначены: выход И - выходное напряжение интегратора, выход П - выходное напряжение переключателя, выход ГТИ - выходное напряжение генератора импульсов синхронизации. На фиг. 3 видно, что периоды выходных импульсов стабильной площади с выхода переключателя П неравномерны. Первый период, отсчитанный от начала второго периода синхронизации до начала четвертого периода синхронизации, равен двум периодам синхронизации, а второй период импульсов стабильной площади с выхода переключателя, отсчитанный от начала четвертого периода синхронизации до начала седьмого периода синхронизации, равен трем периодам синхронизации. То есть абсолютная разность периодов соответствует длительности периода синхронизации и длительности импульса стабильной площади с выхода переключателя. Эта разность является также и абсолютной погрешностью дискретности при преобразовании частоты в код, когда преобразуемая частота меьше образцовой частоты частотомера, по периоду измеряемой частоты (см. стр. 324: Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. К. Вищашк., 1986.) На (фиг. 2) первый выходной период, отсчитанный от начала 23 периода синхронизации до начала 35 периода синхронизации, равен 12 периодам синхронизации, а второй период импульсов стабильной площади с выхода переключателя, отсчитанный от начала 35 периода синхронизации до начала 46 периода синхронизации, равен 11 периодам синхронизации. Видно, что абсолютная погрешность разности выходных периодов составляет один период синхронизации, но при этом длительность импульса стабильной площади с выхода П7 равна N. Таким образом, при одинаковых длительностях импульсов стабильной площади у прототипа и в предлагаемом способе, выходная частота следования импульсов в предлагаемом способе преобразуется в код с абсолютной погрешностью дискретности в N раз меньшей, чем в прототипе.In FIG. 2 and FIG. 3 shows stress diagrams of the operation of methods for converting voltage to the pulse repetition rate of the proposed method and prototype with an input voltage of 0.4321E 0 . The frequency of the synchronization pulses at the output of the GTI3 in the proposed method is increased N times compared with the prototype. Thus, the pulses of a stable area at the output P7 in the proposed method (Fig. 2) and the pulses of a stable area at the output P in the prototype (Fig. 3) have one time duration. In FIG. 3 are marked: output I - output voltage of the integrator, output P - output voltage of the switch, GTI output - output voltage of the synchronization pulse generator. In FIG. 3 it is seen that the periods of the output pulses of a stable area from the output of the switch P are uneven. The first period, counted from the beginning of the second synchronization period to the beginning of the fourth synchronization period, is equal to two synchronization periods, and the second period of stable area pulses from the output of the switch, counted from the beginning of the fourth synchronization period to the beginning of the seventh synchronization period, is equal to three synchronization periods. That is, the absolute difference of the periods corresponds to the duration of the synchronization period and the pulse duration of the stable area from the output of the switch. This difference is also the absolute discreteness error when converting frequency to code, when the converted frequency is less than the reference frequency of the frequency meter, over the period of the measured frequency (see page 324: P. Ornatsky. Automatic Measurements and Instruments. K. Vishchashk., 1986. ) In (Fig. 2), the first output period, counted from the beginning of the 23 synchronization period to the beginning of the 35 synchronization period, is 12 synchronization periods, and the second period of stable area pulses from the output of the switch, counted from the beginning of the 35 synchronization period to The beginning of 46 synchronization periods is 11 synchronization periods. It can be seen that the absolute error of the difference between the output periods is one synchronization period, but the pulse width of the stable area from the output P7 is N. Thus, with the same pulse widths of the stable area of the prototype and in the proposed method, the output pulse repetition rate in the proposed method is converted into a code with an absolute discreteness error N times smaller than in the prototype.

На фиг. 4а и фиг. 4б показаны эпюры напряжений работы способов преобразований напряжения в частоту следования импульсов прототипа и предложенного способа, когда входное напряжение больше половины выходного напряжения ИОН6 (Е0), то есть при входном напряжении, равном 0.5679Е0. Причем способ-прототип преобразования напряжения в частоту следования импульсов показан на фиг. 4а, а предложенный способ приведен на фиг. 4б. Из фиг. 4а видно, что длительность выходного импульса компаратора имеет длительность, равную двум периодам синхронизации, т.е. произошло «слипание». Это можно наблюдать между началом периода синхронизации под номером 6 и началом периода синхронизации под номером 8. При этом период выходных импульсов преобразователя увеличился в полтора раза по сравнению с другими периодами. С другой стороны, на фиг. 4б изображен предлагаемый способ преобразования напряжения в частоту следования импульсов. Из эпюр видно, что ни в одном из представленных периодов преобразования нет «слипания» выходных импульсов. Более того, между соседними выходными импульсами существует от 3 до 4 импульсов синхронизации. Это говорит о том, что «слипания» выходных импульсов не будет и при больших, чем в примере, входных напряжениях. В целом, диапазон выходных напряжений, при котором отсутствует «слипание» выходных импульсов в предлагаемом способе, расширяется до уровня

Figure 00000001
, в то время, как в прототипе этот уровень равен
Figure 00000002
. То есть предлагаемый способ позволяет расширить диапазон входных напряжений, в котором отсутствует эффект «слипания» выходных импульсов в
Figure 00000003
раз по сравнению с прототипом. В данном примере при N=5 этот диапазон равен
Figure 00000004
, что в
Figure 00000005
раз больше, чем входной диапазон напряжений прототипа, равный
Figure 00000006
.In FIG. 4a and FIG. 4b shows voltage plots of the methods for converting voltage to the pulse frequency of the prototype and the proposed method, when the input voltage is more than half the output voltage of ION6 (E 0 ), that is, with an input voltage of 0.5679E 0 . Moreover, the prototype method of converting voltage to pulse repetition rate is shown in FIG. 4a, and the proposed method is shown in FIG. 4b. From FIG. 4a it is seen that the duration of the output pulse of the comparator has a duration equal to two synchronization periods, i.e. clumping occurred. This can be observed between the beginning of the synchronization period at number 6 and the beginning of the synchronization period at number 8. Moreover, the period of the output pulses of the converter increased by one and a half times compared to other periods. On the other hand, in FIG. 4b shows the proposed method for converting voltage to pulse repetition rate. It can be seen from the diagrams that in none of the presented periods of conversion there is a “sticking” of the output pulses. Moreover, between adjacent output pulses there are from 3 to 4 synchronization pulses. This suggests that there will be no “sticking” of the output pulses even at higher input voltages than in the example. In General, the range of output voltages, in which there is no "sticking" of the output pulses in the proposed method, extends to the level
Figure 00000001
, while in the prototype this level is
Figure 00000002
. That is, the proposed method allows to expand the range of input voltages, in which there is no effect of "sticking" of the output pulses in
Figure 00000003
times compared to the prototype. In this example, with N = 5, this range is
Figure 00000004
, what in
Figure 00000005
times greater than the input voltage range of the prototype, equal to
Figure 00000006
.

Таким образом, выбирая длительность импульса стабильной площади, по длительности равной целому числу N периодов синхронизации, причем N>1, предлагаемый способ преобразования напряжения в частоту следования импульсов позволяет уменьшить неравномерность периодов выходных импульсов во времени в N раз, что уменьшает абсолютную погрешность дискретности при кодировании выходной частоты преобразования напряжения в частоту следования импульсов в N раз и расширить диапазон входных напряжений, в котором отсутствует эффект «слипания» выходных импульсов в

Figure 00000007
раз.Thus, choosing a pulse width of a stable area, the duration equal to an integer N of synchronization periods, and N> 1, the proposed method of converting voltage to the pulse repetition rate can reduce the unevenness of the periods of the output pulses in time by N times, which reduces the absolute discreteness error when encoding the output frequency of converting voltage to the pulse repetition rate by a factor of N and expand the range of input voltages in which there is no “sticking” effect mpulsov in
Figure 00000007
time.

Claims (1)

Способ преобразования напряжения в частоту следования импульсов, заключающийся в том, что интегрируют преобразуемое напряжение и определяют в моменты синхронизации повторяющиеся периодически результаты интегрирования, как только в момент синхронизации результат интегрирования преобразуемого напряжения станет меньше заданного уровня, начинают интегрировать импульс стабильной площади, знак которого противоположен знаку преобразуемого напряжения, причем среднее значение площади импульса больше по абсолютной величине, чем любое преобразуемое напряжение из заданного диапазона, отличающийся тем, что импульс стабильной площади действует в течение целого числа N периодов синхронизации, причем N>1.The method of converting the voltage into the pulse repetition rate, namely, that the converted voltage is integrated and the integration results are determined periodically at the synchronization moments, as soon as at the moment of synchronization the converted voltage integration result becomes less than the specified level, the pulse of a stable area, the sign of which is opposite to the sign, is integrated the converted voltage, and the average value of the pulse area is larger in absolute value than any other formed by the voltage of the predetermined range, wherein said stable square pulse is valid for a whole number of periods N sync and N> 1.
RU2015153674A 2015-12-14 2015-12-14 Voltage-to-pulse frequency converter RU2635218C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153674A RU2635218C2 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Voltage-to-pulse frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153674A RU2635218C2 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Voltage-to-pulse frequency converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015153674A RU2015153674A (en) 2017-06-19
RU2635218C2 true RU2635218C2 (en) 2017-11-09

Family

ID=59068181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015153674A RU2635218C2 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Voltage-to-pulse frequency converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2635218C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024195C1 (en) * 1989-03-28 1994-11-30 Никулин Эдуард Сергеевич Voltage-to-frequency changer
US6211746B1 (en) * 1998-07-31 2001-04-03 Fujitsu Limited Integration method and integration circuit offering improved signal-to-noise ratio, and voltage-controlled oscillator and frequency-voltage converter employing integration circuit
US20100289547A1 (en) * 2009-01-15 2010-11-18 Linear Technology Corporation Pulse-width modulation (pwm) with independently adjustable duty cycle and frequency using two adjustable delays
RU2496228C1 (en) * 2012-07-02 2013-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) Ramp-type analogue-to-digital converter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024195C1 (en) * 1989-03-28 1994-11-30 Никулин Эдуард Сергеевич Voltage-to-frequency changer
US6211746B1 (en) * 1998-07-31 2001-04-03 Fujitsu Limited Integration method and integration circuit offering improved signal-to-noise ratio, and voltage-controlled oscillator and frequency-voltage converter employing integration circuit
US20100289547A1 (en) * 2009-01-15 2010-11-18 Linear Technology Corporation Pulse-width modulation (pwm) with independently adjustable duty cycle and frequency using two adjustable delays
RU2496228C1 (en) * 2012-07-02 2013-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) Ramp-type analogue-to-digital converter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015153674A (en) 2017-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11119197B2 (en) Method for measuring a time of flight
US10317252B2 (en) System and method for a capacitive sensor
US10809395B2 (en) Photon measurement front-end circuit with integral module and a negative feedback module
US8222607B2 (en) Apparatus for time to digital conversion
US7330803B2 (en) High resolution time interval measurement apparatus and method
CN103913749A (en) Ranging method based on measurement of laser pulse flight time
US20160305838A1 (en) System and Method for a MEMS Sensor
JP2013534629A5 (en)
EP0891654B1 (en) Apparatus and method for measuring time intervals with very high resolution
CN105629061B (en) A kind of precise frequency measuring device based on the wide reference pulse of high stability
JP2014102072A (en) Signal processing circuit for distance measurement and distance measurement device
Perktold et al. A fine time-resolution (≪ 3 ps-rms) time-to-digital converter for highly integrated designs
RU2635218C2 (en) Voltage-to-pulse frequency converter
CN110568750A (en) Timing circuit and timing method
CN203950131U (en) A kind of high precision time interval measurement device based on FPGA
CN102594354B (en) Time-to-digital converter based on time-to-amplitude conversion method
US8188734B1 (en) 555 timer-based phase-to-voltage converter
RU2602351C1 (en) Voltage-to-pulse frequency converter
US10545462B2 (en) Time-to-voltage converter
CN106053930B (en) A kind of anti-random noise without switch weak signal synchronous integration measuring device and measuring method
CN114636989B (en) Transmitting end circuit of laser radar and method for detecting driving current of transmitting end circuit
RU2294595C1 (en) Method for integration analog-digital conversion of voltage
KR102420037B1 (en) Time-to-digital converter supporting run-time calibration
Paraliev et al. Comparison of high resolution “balanced” and “direct conversion” measurement of SwissFEL resonant kicker amplitude
RU2571549C1 (en) Method of integrating analogue-to-digital conversion