SU1181147A1 - Voltage-to-frequency converter - Google Patents
Voltage-to-frequency converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1181147A1 SU1181147A1 SU823515508A SU3515508A SU1181147A1 SU 1181147 A1 SU1181147 A1 SU 1181147A1 SU 823515508 A SU823515508 A SU 823515508A SU 3515508 A SU3515508 A SU 3515508A SU 1181147 A1 SU1181147 A1 SU 1181147A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- operational amplifier
- output
- inverting input
- comparator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ, содержащий компаратор, одвовибратор, резистор, конденсатор и операционный усилитель, инвертирующий вход которого через резистор подключен к входу устройств, одна обкладка конденсатора соединена с инвертирующим входом операционного усилител , а друга - с входом компаратора , выход которого соединен с входом одновибратора, отличающийс тем, что, с целью повышени точности преобразовани , в него введены источник опорного напр жени , второй операционный усилитель и двухпозиционный ключ, причем выход источника опорного напр жени подключен к неинвертирующему входу второго операционного усилител , инвертирующий вход которого 9 соединен с инвертирующим входом первого операционного усилител , входы двухпозиционного ключа подключены к выходам операционных усилип лителей, его выход подключен к вхо- ; ду компаратора, а управл ющий вход ключа соединен с выходом одновибратора . Vtijf -H }--Hf 1 ЧA FREQUENCY VOLTAGE CONVERTER containing a comparator, a single-vibration device, a resistor, a capacitor and an operational amplifier, the inverting input of which is connected to the device input through a resistor, one capacitor plate is connected to the inverting input of the operational amplifier and the other to the input of the comparator whose output is connected to the input of a single-vibration characterized in that, in order to increase the accuracy of the conversion, a reference voltage source, a second operational amplifier and a two-position switch are introduced into it, and the output of the reference voltage source is connected to the non-inverting input of the second operational amplifier, the inverting input of which 9 is connected to the inverting input of the first operational amplifier, the inputs of the two-position switch are connected to the outputs of the operational amplifiers, its output is connected to the input; do the comparator, and the control input key is connected to the output of the one-shot. Vtijf -H} - Hf 1 H
Description
II
Изобретение относитс к информационно-измерительной технике и может быть использовано в аналогоцифровых преобразовател х.The invention relates to an information-measuring technique and can be used in analog-digital converters.
Цель изобретени - повышение точ ности преобразовани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of conversion.
На фиг. 1 изображена функцТюнальна схема устройстваJ на фиг. 2 временна диаграмма, по сн юща работу устройства.FIG. 1 is a functional diagram of the deviceJ in FIG. 2 is a time chart illustrating the operation of the device.
Преобразователь напр жени в частоту содержит операционньй усилитель 1, резистор 2, конденсатор 3, компаратор 4, одновибратор 5, источник 6 опорного напр жени , onepauHoihibM усилитель 7, двухпозиционный ключ 8.The voltage to frequency converter contains an operation amplifier 1, a resistor 2, a capacitor 3, a comparator 4, a one-shot 5, a source 6 of the reference voltage, onepauHoihibM amplifier 7, a two-position switch 8.
Инвертирующий вход операционного усилител 1 через резистор 2 подключен к входу устройства, одна обкладка конденсатора 3 соединена с инвертирующим входом операционного усилител 1, а друга с входом компаратора 4, выход которого соединен с входом одновибратора 5, а также источник 6 опорного напр жени , второй операционньй усилитель 7 и двухпозиционный ключ 8, причем выход источника 6 опорного напр жени подключен к неинвертирующему входу второго операционного усилител 7, инвертирующий вход которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилител 1, входы двухпозиционного ключа подключены к выходам операционных усилителей , его выход подключен к входу компаратора 4, а управл ющий вход ключа соединен с выходом одновибратора 5.The inverting input of the operational amplifier 1 is connected via a resistor 2 to the device input, one capacitor plate 3 is connected to the inverting input of the operational amplifier 1, and the other to the input of a comparator 4, the output of which is connected to the input of a single vibrator 5, as well as a source of reference voltage 6, the second operating voltage the amplifier 7 and the on-off switch 8, the output of the source 6 of the reference voltage is connected to the non-inverting input of the second operational amplifier 7, the inverting input of which is connected to the inverting input of the primary The first operational amplifier 1, the inputs of the on-off key are connected to the outputs of the operational amplifiers, its output is connected to the input of the comparator 4, and the control input of the key is connected to the output of the one-oscillator 5.
Устройство работает следующимThe device works as follows.
образом. Iin a way. I
В момент времени t, потенциал наAt time t, the potential at
обкладке конденсатора 3, обращенной к компаратору 4, равен нулю. Компаратор срабатывает (уровень сравнени равен нулю) и посредством одновибратора 5 устанавливает переключатель 8 в верхнее положение. При этом конденсатор 3 включен в цепь отрицательной обратной св зи усилител 7. В результате в момент t потенциал на инвертирующем входе усилит(л скачком принимает значение , равное Пд, где UQ - напр жение на выходе источника 6 опорного напржени . Аналогишый скачок имеетс на входе компаратора 4 (фиг. 2).the plate of the capacitor 3, facing the comparator 4, is zero. The comparator is triggered (the comparison level is equal to zero) and through the one-shot 5 sets the switch 8 to the upper position. In this case, the capacitor 3 is included in the negative feedback circuit of amplifier 7. As a result, at time t, the potential at the inverting input of the amplifier (l jumps to a value equal to P, where UQ is the voltage at the output of the reference voltage source 6. There is a similar jump at the input comparator 4 (Fig. 2).
472472
После этого начинаетс зар д конденсатора 3 токомAfter this, the charge of the capacitor 3 with current begins.
Uo-Ux(ilUo-Ux (il
i(t)i (t)
где R - сопротивление резистора 2. За врем от t до tg напр жение на конденсаторе получает приращение, равноеwhere R is the resistance of resistor 2. In the time from t to tg, the voltage across the capacitor is incremented by
. ,S;-uxit),, ,.. . , S; -uxit) ,, ..
в момент t ключ 8 переключаетс в нижнее положение (конденсатор 3 включаетс в цепь отрицательной обратной св зи усилител 1). Потенциал инвертирующего входа усилител 1 измен етс скачком от значени Up до 0. Точно на такой же уровень скачком уменьшаетс напр жениеat time t, switch 8 switches to the lower position (capacitor 3 is included in the negative feedback circuit of amplifier 1). The potential of the inverting input of amplifier 1 changes abruptly from the value of Up to 0. Exactly at the same level, the voltage decreases abruptly.
на входе компаратора (фиг. 2). at the input of the comparator (Fig. 2).
0х, к После этого напр жение на входе компаратора 4 начинает убывать. В момент t оно достигает нулевого уровн , срабатывает компаратор 4 и далее процессы в схеме повтор ютс .0x, to After this, the voltage at the input of the comparator 4 begins to decrease. At time t, it reaches zero level, the comparator 4 is triggered, and then the processes in the circuit are repeated.
За врем от t до t отрицательное приращение напр жени на конденсаторе составитOver time from t to t, the negative voltage increment on the capacitor will be
iiii
II 11 III 11 I
(2)(2)
Очевидно, чтоIt's obvious that
ли; + &Ucwhether; + & Uc
0.0
Подставл равенства (1) и (2) в последнее уравнение и разреша его относительно f 1/Т, получим (учитьгоа , что tg - t, t,Substituting equalities (1) and (2) into the last equation and solving it with respect to f 1 / T, we obtain (teach that tg - t, t,
т - to).t - to).
Ч H
где U, - среднее за врем от t до tj значение входного напр жени Uj, (t) . Выходна частота пред,пагаемого устройства не зависит от сопротивлени резистора 2 (функци преобразовани по формуле (3)), нестабильность которого вл етс источником соответствующей погрешности. Другим достоинством предлагаемого преобразовател вл етс примене3where U, is the average value of the input voltage Uj over time from t to tj, (t). The output frequency of the preloaded device does not depend on the resistance of resistor 2 (the conversion function according to formula (3)), the instability of which is the source of the corresponding error. Another advantage of the proposed converter is the use of 3
ние источника опорного напр жении вместо источника опорного тока, что позвол ет исключить преобразование опорного напр жени в опорный ток.a reference voltage source instead of a reference current source, which eliminates the conversion of the reference voltage into a reference current.
В предлагаемом устройстве погрешность , вносима неидеальностью ключа 8 (например, конечные значени R-5 замкнутого ключа и Rp разомкнутого ключа, а также остаточные токи и напр жени ), практически полностью устран етс за счет того, что при любом состо нии ключа сопротивление находитс в пр мой цепи преобразовани замкнутого контура регулировани . При этой же причине не сказываетс и вли ние сопротивлени Rp. Если ключ 8 находитс в положении, показанном на фиг. 1, тогда наличие сопротивлени RP 7 со между выходом операционного усилител 7 и выходом ключа 8 приводит к воздействию на выходе ключа 8 некоторого аддитивного эквивалентного напр жени , равногоIn the proposed device, the error introduced by the imperfect key 8 (for example, the final R-5 values of the closed key and Rp of the open key, as well as residual currents and voltages) is almost completely eliminated due to the fact that in any key condition direct conversion circuit of a closed control loop. For the same reason, the effect of the resistance Rp is not affected. If key 8 is in the position shown in FIG. 1, then the presence of the resistance RP 7 co between the output of the operational amplifier 7 and the output of the switch 8 leads to an effect on the output of switch 8 of some additive equivalent voltage equal to
Н7 H7
,1 о, 1 o
РR
18114741811474
где и„7 - напр жение насьпцеми усилител 7 (вызвано действием на его входе напр жени Uj,) Jwhere and „7“ is the voltage of the naxcemium amplifier 7 (caused by the action at its input of the voltage Uj,) J
5 Riow siB - эквивалентное (с учетом отрицательной обратной св зи через конденсатор 3) выходное сопротивление замкнутой системы, включаю )0 щей в себ усилитель 1 и сопротивление R- в пр мой цепи и конденсатор 3 в цепи обратной св зи. R силу наличи глубокой отрицательной обратной св зи воздействие на выходе указанной замкнутой системы приводит i к незначительному изменению ошибки статизма, пр1шеденное к входу усилител 1 значение 2Q которой, очевидно равно5 Riow siB is equivalent (taking into account negative feedback through capacitor 3) the output resistance of the closed system, including) 0 amplifier 1 and resistance R- in the direct circuit and capacitor 3 in the feedback circuit. R because of the presence of a deep negative feedback, the effect at the output of the specified closed system leads i to a slight change in the statistical error, the value 2Q transmitted to the input of the amplifier 1, which is obviously equal to
I)I)
аы)с.экб ay) s.ekb
экв RP-K,eq RP-K,
k,k,
гдеК, - коэффициент усилени операционного усилител 1. Поскольку RP Rgy и К, 1, наличием столь малого изменени ошибки статизма можно пренебречь.where K is the gain of the operational amplifier 1. Since RP Rgy and K, 1, the presence of such a small change in the static error can be neglected.
ггyy
Sx.KSx.K
IfoIfo
AA
VnVn
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823515508A SU1181147A1 (en) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | Voltage-to-frequency converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823515508A SU1181147A1 (en) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | Voltage-to-frequency converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1181147A1 true SU1181147A1 (en) | 1985-09-23 |
Family
ID=21037053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823515508A SU1181147A1 (en) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | Voltage-to-frequency converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1181147A1 (en) |
-
1982
- 1982-11-26 SU SU823515508A patent/SU1181147A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Пр нишников В.А. Интегрирующие цифровые, вольтметры посто нного тока. -Л.: Энерги , 1976, с. 139140. Авторское свидетельство СССР 651478, кл. Н 03 К 13/20, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB2029141A (en) | Gain control arrangements | |
SU1181147A1 (en) | Voltage-to-frequency converter | |
GB1531532A (en) | Analogue to digital converter | |
US4030041A (en) | Analog isolator | |
JPS5628522A (en) | Pulse generating circuit | |
JPS60142613A (en) | Waveform shaping circuit | |
JPS579114A (en) | Limiter circuit | |
SU684727A1 (en) | Method and apparatus for analogue-digital conversion | |
SU551603A2 (en) | Automatic control device | |
SU1196906A1 (en) | Integrator | |
SU1674373A2 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU1674175A1 (en) | Periodic functions generator | |
SU1539799A1 (en) | Differentiating device | |
SU515101A1 (en) | Impulse voltage regulator | |
SU1192140A1 (en) | Function generator with voltage at input and frequency at output | |
SU832601A1 (en) | Analogue storage | |
SU661737A1 (en) | Adjustable frequency generator | |
SU611218A1 (en) | Discrete-analogue integrator | |
SU1041984A1 (en) | Voltage difference converter | |
SU1077048A1 (en) | Voltage/frequency converter | |
SU1580280A1 (en) | Apparatus for converting pulse duration to voltages | |
JPS6042950B2 (en) | Electronic musical instrument sound source device | |
RU1783471C (en) | Controller | |
ATE143195T1 (en) | COMPARATOR CIRCUIT FOR AN INTEGRATOR | |
SU919038A1 (en) | Tuning-fork generator |