SU1128383A2 - Преобразователь напр жени в частоту следовани импульсов - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ по авт. св. №738156, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности, в него введен делитель напр жени , вход которого подключен к выходам ключей, a выход - к второму входу компаратора. §

Description

I изобретение относитс  к информационно-измерительной технике, в час ности к преобразовател м напр жени  в частоту, и может быть использован в аналого-цифровых преобразовател х По основному авт. св. № 738156 . известен преобразователь напр жени  в частоту следовани  импульсов, содержащий интегратор, к выходу котор го подключен вход компаратора, первый ГЬтриггер, вход которого подклю чен к выходу компаратора, а единичный выход - к управл ющему входу пе вого ключа, первый источник опорно го напр жени , соединенный с входом интегратора через первый ключ, первый логический элемент совпадени , первый вход которого подключен к единичному вьпсоду первого D-триггера , генератор тактовых импульсов, первый выход которого подключен к тактирующему входу первого D-тригге ра, а второй выход - к второму вход первого логического элемента совпадени , второй, источник опорного нап р жени , соединенный с входом интег ратора через второй ключ, управл ющий вход которого подключен к нулевому выходу первого D-триггера, вто рой D-триггер, вход которого подключен к единичному выходу первого D-триггера, тактирующий вход - к первому выходу генератора тактовых импульсов, а единичньй выход - к третьему входу первого логического элемента совпадени , второй логичес кий элемент совпадени , первый вход которого подключен к нулевому выходу второго D-триггера, второй вход -к нуле вому выходу D-триггера, а третий вход - к второму выходу ге нер&тора тактовых импульсов Щ Известное устройство имеет не-, достаточную точность преобразовани  напр жени  в частоту следовани  импульсов . Целью изобретени   вл етс  повьщ1 . мне точности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что 1в преобразователь напр же ни  в частоту следовани  импульсов (Введен делитель напр жени , вход Которого подключен к выходам ключей , а выход - к второму входу компаратора . На фиг. 1 представлена функцио .нальна  электрическа  схема устройст 832 ва; на фиг. 2 - вреьенные диаграммы его работы. Преобразователь содержит интегратор 1, .к выходу которого подключен вход компаратора 2, первый D-триггер 3, вход которого подключен к выходу компаратора 2, а единичный выход - к управл емому входу первого ключа 4, первый источник 5 опорного напр жени , соединенный с входом интегратора 1-через первый ключ 4, первый логический элемент 6 совпадени , первый вход которого подключен к единичному выходу первого D-триггера 3, генератор 7 тактовых импульсов , первый выход которого подключен к тактирующему входу первого D-тригге-ра 3, а второй выход - к второму входу первого логического элемента 6 совпадени , второй источник 8 опорного напр жени , соединенный с. входом интегратора 1 через второй ключ 9, управл ющий вход которого подключен к нулевому выходу первого . D-триггера 3, второй D-триггер 10, вход которого подключен к единичному выходу первого D-триггера 3, тактирующий вход - к первому выходу генератора 7 тактовых импульсов, а единичный выход - к третьему входу первого логического элемента 6 совпадени , второй логический элемент 11 совпадени , первьй вход которого подключен к нулевому выходу второго D-триггера 10, второй вход - к нулевому выходу первого В-триггера 3, а третий вход - к второму выходу генератора 7 тактовых импульсов, и делитель 12 напр жени , вход которого соединен с выходами ключей 4 и 9, а выход - с вторым входом компарато- ра 2. Интегратор 1 содержит конден- сатор 13 и резисторы 14 (R) и 15 (Rg) IПреобразователь работает следующим образом. . Входное напр 1жение Ug посто нно подаетс  на вход интегратора 1, опор- ные напр жени +и п Uon подаютс  на вход интегратора 1 синхронно с частотой генератора 7 тактовых импульсов ключами 4 и 9. Причем. Ug,, подаетс  на вход интегратора 1, когда первый D-триггер 3 находитс  в состо нии -Ч, что соответствует положительному напр жению на выходе интегратора 1, а -UQ - нулевому состо нию первого D-триггера 3.

Предположим, что U 0, а начальное напр жение на выходе интегратора 1 также равно нулю. Первьй D-триггер 3 находитс  в состо нии О, так как на выходе компаратора низкое наприжение . Вторым ключом 9 на вход интегратора 1 подаетс  напр жение -U от вторюго источника 8 опорного напр жени . На выходе интегратора 1 напр жение растет и становитс  положитель ным. Первый D-триггер 3 синхронно с тактовым импульсом мен ет свое состо ние на единичное. Первый ключ 4 подает на вход интегратора 1 опорное напр жение +V( от первого истЬч ника 5 опорного напр жени . Конденсатор 13 (С) интегратора начинает перезар жатьс .

Так как (+V Q ( « посто нные времени зар да и перезар да конденсатора 13 одинаковы, токи зар да и разр да конденсатора 13 также одинаковы, и за врем , равное одному такту следовани  импульсов генератора 7, напр жение на выходе интегратора 1 достигнет нул , так как конденсатор разр дитс  до начального состо ни . Это приведет к изменению состо ни  первого D-триггера 3

Таким образом, состо ние первого D-триггера 3 мен етс  синхронно с частотой следовани  импульсов генератора 7..

Второй D-триггер 10, св занный с первым D-триггером 3 в сдвиговьй регистр, мен ет свое состо ние также синхронно с частотой следовани  импульсов генератора 7, но с задержкой в один такт по сравнению с D-триггером 3.

На выходах логических элементов 6 И 11 совпадени ,  вл ющихс  выходани преобразовател  напр жени  в частоту импульсов, при входном сигнале , равйом нулю, выходные сигналы отсутствуют.

Если Ug не равно нулю (фиг. 2), то в зависимости от его величины наступает такой момент, когда напр жение на выходе интегратора 1 так превысит нулевой уровень, что действи  разр жающего тока в течение одного такта недостаточно дл  достижени  нул .

Тогда состо ние D-триггеров 3 и 10 не измен етс  в течение еще одного такта. В этом случае на вьу

ходе одного из логических элементов 6 и 11, что зависит от знака Ug , по вл етс  импульс.

Средн   частота следовани  выходных импульсов зависит от величины выходного напр жени .

Если R, Rg, lUonl WsK ключи 4 и 9, компаратор 2 и первый D-триггер 3 не имеют задержек, а операционный усилитель не имеет ошибок от дрейфа нул , то первый импульс по вл етс  на выходе преобразовател  в момент t, когда напр жение на конденсаторе от действи  и gj равно напр жению от действи  И, противоположного знака. При этом средн   выходна  частота определ етс  соотношением

и

8Х

и

8Х

оп

где ff - частота следовани  тактовых импульсов.

Конечное врем  срабатьшани  элементов переключени  вызывает избыток напр жени  на выходе интегратора

it

1 -J

onJt..

где it - врем  срабатывани  элементов переключени  (компаратора ключей, D-триггера)

При Ugjj 0 происходит поочередное подключение +1 и -U , т.е. взаимна  компенсаци  .При Ugjj 0 один из ключей замкнут в течение двух тактов в момент по влени  импульс4 выходе преобразовател . Недокомпенсаци  uU приводит в конечном итоге к по влению лилнего импульса. Дл  исключени  этой погрешности на вход компаратора подают компенсирующее напр жение с выхода ключей с соответствующим знаком коммутируемого U . Делитель рассчитываетс  по формуле

%

где коэффициент передачи напр Г жени .

Таким образом, предлагаемое техническое- решение позвол ет увеличить точность преобразовани  напр женич в частоту следовани  импульсов. Выход интегратора „f Вшод KOtinapaтора „г ТЬкт генератора 7

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ по авт. св. №738156, отличаю- · щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен делитель напряжения, вход которого подключен к выходам ключей, а выход - к второму входу компаратора.

   и _п„ 1128383