SU1019626A1

SU1019626A1 - Voltage/frequency converter

Info

Publication number: SU1019626A1
Application number: SU823379231A
Authority: SU
Inventors: Семен Иосифович Корищ; Светлана Васильевна Кислых; Валентина Афанасьевна Косачева
Original assignee: Уральский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института "Цветметавтоматика"
Priority date: 1982-01-07
Filing date: 1982-01-07
Publication date: 1983-05-23

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ, содержсший операционный а Ф го уситштель, нёинвертируктшй вход которого соединен с источником опорного напр жени , а инвертирующий вход соответственно через конденсатор, шунтированный ключом, - с выходом операционного усилител , и через резистор с входной шиной, И нуль-орган , вход которого подключен к выходу опера онного усилител , о тли и с тем, что, с целью повышени устойчивости работы в многоканальных системах обработки инфоЕНигации, в него введены формирователь коротких импульсов и элемент ИЛИ, выход которого соединен с управл кхцим входом ключа, а первый вход - с виной управлени , прич&amp;л выход нуль-органа через форкирователь коротких и тульсов подключён к второму входу элемента ИЛИ.A VOLTAGE CONVERTER TO FREQUENCY, containing an operating device, whose input is connected to a source of reference voltage, and an inverting input, respectively, through a key-bridged capacitor, to an output of an operational amplifier, and through a resistor with an input bus, And a null-organ, the input of which is connected to the output of the operational amplifier, aphid, and so that, in order to increase the stability of operation in multichannel info-information processing systems, a shaper of short pulses and The OR, the output of which is connected to the control of the key input, and the first input is connected to the control, the amp and zero output of the zero-organ is connected to the second input of the OR element through the short forger and pulsator.

Description

Изобретение относитс к информационно-измерительной технике и может быть использовано в различных системах автоматики.The invention relates to information and measuring technology and can be used in various automation systems.

Известен преобразователь напр жени в частоту следовани импульсов , содержащий операционный усилитель , в цепь обратной св зи которого включен интегрирующий конденса-. тор, соединенный через резистор с шиной преобразуемого напр жени , источник опорного напр жени , два ключа, компаратор и делитель напр жени Г1 .A voltage to pulse frequency converter is known, which contains an operational amplifier, the integrating condensation is included in the feedback circuit of which. a torus connected through a resistor to a bus of the voltage to be converted, a source of reference voltage, two switches, a comparator and a voltage divider G1.

Недостатком этого преобразовател вл етс сложность.The disadvantage of this converter is complexity.

Известен преобразователь напр жени в частоту, содержащий интегратрр , выполненный на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен с источником опорного напр жени , а инвертирующий через конденсатор, шунтированный ключом сброса, - с выходом и через резистор с входной шиной, и нуль-орган , вход которого подключен к выходу интегратора 21. I . A known voltage-to-frequency converter contains an integrator, made on an operational amplifier, the non-inverting input of which is connected to a source of reference voltage, and which inverts through a capacitor shunted by a reset key, to an output and through an input bus resistor, and a zero-body input. which is connected to the output of the integrator 21. I.

Недостатком известного устройств вл етс низка устойчивость его работы в многоканальных системах обработки информации вследствие непосто нства начальной фазы выходного сигнала относительно потенциальной команды управлени преобразователемA disadvantage of the known devices is the low stability of its operation in multichannel information processing systems due to the inconsistency of the initial phase of the output signal relative to the potential transducer control command.

Цель изобретени - повышение устойчиЁости работы устройства в многоканальных системах обработки информации путем обеспечени посто нства начальной фазы выходного сигнала относительно потенциальной команды управлени преобразователемThe purpose of the invention is to increase the stability of the operation of the device in multi-channel information processing systems by ensuring the constancy of the initial phase of the output signal relative to the potential transducer control command.

Поставленна цель достигаетс . тем, что в преобразователь напр жени в частоту, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с источником опорного напр жени , а инвертирующий вход соответственно через конденсатор , шунтированный ключом , с выходом операционного усилител и через резистор с входной шиной, и нуль-орган, вход которог® подключен к выходу операционного усилител , введены формирователь коротких импульсов и элемент ИЛИ, выход которого соединен с управл ющим входо ключа, а первый вход - с шиной управлени , причем выход нуль-органа через формирова-тель коротких импуль сов подключен к второму входу элемета ИЛИ.The goal is achieved. By the fact that the voltage-to-frequency converter contains an operational amplifier, the non-inverting input of which is connected to the source of the reference voltage, and the inverting input, respectively, through a capacitor shunted by a key, to the output of the operational amplifier, and through the input bus resistor, and a zero-organ, input kotorog® is connected to the output of the operational amplifier, a shaper of short pulses and an OR element are inputted, the output of which is connected to the control input of the key, and the first input is connected to the control bus, with the output zero-op through the shaper of short pulses, the gan is connected to the second input of the OR element.

На чертеже представлена функциональна электрическа схема преобразовател . .The drawing shows the functional electrical circuit of the converter. .

Устройство содержит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого соединен через конденсатор 2 с выходом и через резистор 3-е входной НИНОЙ 4.The device contains an operational amplifier 1, the inverting input of which is connected through a capacitor 2 to the output and through a resistor of the 3rd input NORA 4.

Неинвертирующий вход усилител 1 соединен с источником 5 опорного напр жени . Выход усилител 1 подклчен к входу нуль-органа 6, выход которого через формирователь 7 коротких импульсов соединен с входом элемента ИЛИ 8, другой вход которого соединен с ишной управлени 9. Выход элемента ИЛИ 8 подключен к управл ющему входу ключа 10, соединенного с инвертирующим входом и выходом усилител 1. Преобразователь работает следующим образом.The non-inverting input of amplifier 1 is connected to the source 5 of the reference voltage. The output of amplifier 1 is connected to the input of the zero-organ 6, the output of which is connected through the driver 7 short pulses to the input of the element OR 8, another input of which is connected to the control unit 9. The output of the element OR 8 is connected to the control input of the switch 10 connected to the inverting input and the output of the amplifier 1. The converter operates as follows.

В исходном состо нии инвертирующий вход и выход усилител 1 замкнуты ключом 10, на управл ющий вход которого через элемент ИЛИ 8 проходит высокий уррвень команды управлени , что соответствует выключению преобразовател . Выходное напр жение Ug, усилител 1 при этом опредл етс следующим выражениемIn the initial state, the inverting input and output of amplifier 1 are closed with a key 10, to the control input of which through the element OR 8 passes the high level of the control command, which corresponds to switching off the converter. The output voltage Ug, the amplifier 1 is hereby determined by the following expression

-on(-on (

КЛCL

О)ABOUT)

R R

где Ух преобразуемоенапр жение; Гцд - внутреннее сопротивлениеwhere Uh is convertible; GCD - internal resistance

замкнутого ключа; R сопротивление резистора 3. Поскольку всегда выполн етс условиеclosed key; R is the resistance of the resistor 3. As always the condition

, (2), (2)

из (1) следует, что при замкнутом ключе 10from (1) it follows that when the key is closed 10

и - F and - F

(3 вЫХ1 (3 OUT1

Таким образом, начальное состо ние преобразовател строго фиксировано и может сохран тьс сколь угодно долго под действием управл ющего напр жени , поданного на шину 9.Thus, the initial state of the converter is strictly fixed and can be maintained for an arbitrarily long time under the action of the control voltage applied to the bus 9.

В момент tg происходит переключение команды управлени , что соответствует включению преобразовател . Ключ 10 размыкаетс и напр жение на выходе усилител 1 начинает измен тьс по законуAt the moment tg, the control command is switched, which corresponds to the switching on of the converter. The key 10 opens and the voltage at the output of amplifier 1 begins to change according to the law.

(4) (four)

((

достига вмомент tT( значени , равного нулю. В этот момент срабатывает нуль-орган 6 и запустат формирователь коротких импульсов 7. Выходной сигналпоследнего, воздейству . через элемент ИЛИ 8 на ключ 10, замкнет его. Конденсатор 2 быстро разр дитс и выходное напр жение усилител 1 возвратитс к исходному . значению, равному Е . После окончани короткого импульса описанный процесс повтор етс .reaching the time tT (a value equal to zero. At this point, the null organ 6 is triggered and the short pulse shaper 7 is started. The output signal of the last, acting through the element OR 8 on the key 10, closes it. The capacitor 2 quickly discharges and the output voltage of the amplifier 1 will return to the initial value equal to E. After the end of the short pulse, the described process is repeated.

В момент 2 S 1Л1ну 9 подаетс команда выключени преобразовател и напр жениена выходе усилител IAt the moment 2 S 1Л1, 9 a command is issued to turn off the converter and to voltage the output of amplifier I

фиксируетс на уровне Еfixed at level E

опВыражение (4) позвол ет определить период следовани и частотуExpression (4) allows you to determine the next period and the frequency

Еу -у- выходных импульсовEu - output pulses

к- БОН to- BON

(5-) ЕопКэ(5-) EopKe

Из выражени (5) следует, что изменение частоты св зано линейной функциональной зависимостью с преобразуемым напр жением.From expression (5) it follows that the change in frequency is associated with a linear functional dependence with the voltage to be converted.

Предложенное построение преобразовател обеспечивает ему преиму- щество по сравнению с известными устройствами, заключающеес в жесткой прив зке начальной фазы выходного сигнала к потенциальной команде управлени преобразователем. Это достигаетс фиксацией выходного нап р жени операционного усилител на уровне Е , когда преобразовательThe proposed construction of the converter provides it with an advantage in comparison with the known devices, which consists in tightly tying the initial phase of the output signal to the potential converter control command. This is achieved by fixing the output voltage of the operational amplifier at level E, when the converter

0 находитс & выключенном состо нии. Таким образом, достигаетс фиксаци , начальной фазы выходного сигнгша, начало изменений которого совпадает подачей соответствующей команды на0 is in the & off state. Thus, a fixation is achieved, the initial phase of the output signature, the start of changes of which coincides by applying the appropriate command to

5 Управл ющий вход преобразова;тел . Благодар этому повышаетс устойчй вость работы устройства в многоканальных системах сбора и обработки информации.5 Control input transform; tel. Due to this, the stability of the device operation in multichannel data acquisition and processing systems is enhanced.

Claims

A FREQUENCY VOLTAGE CONVERTER containing an operational amplifier, the non-inverting input of which is connected to a reference voltage source, and the inverting input, respectively, through a capacitor shunted by a key, to the output of the operational amplifier, and through a resistor with an input bus, the null-organ whose input is connected to the output of the operational amplifier, which is related to the fact that, in order to increase the stability of work in multichannel information processing systems, a short pulse shaper and an OR element are introduced into it the output of which is connected to the control input of the key, and the first input is the fault of control, and the output of the zero-organ through the shaper of short pulses is connected to the second input of the OR element.

9296101 ^{,, P} F