SU1378062A1 - Voltage-to-frequency converter - Google Patents
Voltage-to-frequency converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1378062A1 SU1378062A1 SU864121046A SU4121046A SU1378062A1 SU 1378062 A1 SU1378062 A1 SU 1378062A1 SU 864121046 A SU864121046 A SU 864121046A SU 4121046 A SU4121046 A SU 4121046A SU 1378062 A1 SU1378062 A1 SU 1378062A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- flip
- flop
- bus
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в системах сбора и обработки информации различного назначени , системах автоматического управлени и регулировани . Изобретение позвол ет повысить быстродействие. Это достигаетс путем повышени стабильности временного положени выходных импульсов за счет введени в преобразователь , содержащий операционный усилитель 1, компаратора 4, ключей 3, 7, источника 8 разр дного тока, D-триггера 5, элемента задержки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.The invention relates to a pulse technique and can be used in systems for collecting and processing information for various purposes, automatic control and regulation systems. The invention allows to increase the speed. This is achieved by increasing the stability of the temporal position of the output pulses by introducing into the converter containing the operational amplifier 1, the comparator 4, the keys 3, 7, the source 8 of the discharge current, the D-flip-flop 5, the delay element. 1 hp ff, 3 ill.
Description
соwith
NlNl
0000
о о: INDabout o: IND
Изобретение относитс к импульсной технике и предназначено дл использовани в системах сбора и обработки информации различного наз- качени , системах автоматического управлени и регулировани .The invention relates to a pulse technique and is intended for use in systems for collecting and processing information of various kinds, automatic control and regulation systems.
Целью изобретени вл етс повышение быстродействи .The aim of the invention is to increase speed.
На фиг.) приведена функциональ- на схема преобразовател ; на фиг.2 - функциональна схема блока управлени разр дным ключом; на фиг.З - временные диаграммы работы преобразовател .-Fig. 2 shows the functional diagram of the converter; Fig. 2 is a functional block diagram of a bit control key; FIG. 3 shows timing diagrams of converter operation .-
Преобразователь напр жени в частоту (фиг.1) содержит операционный усилитель 1, накопительный элементThe voltage to frequency converter (Fig. 1) contains an operational amplifier 1, a storage element.
2,выполненный на конденсаторе, ключ2, made on the capacitor key
3,компаратор 4, D-триггер 5, токо- ограничивающий элемент 6, выполненный на резисторе, ключ 7, источник3, comparator 4, D-flip-flop 5, current limiting element 6, made on a resistor, switch 7, source
8 разр дного тока, шину 9 управлени , входную I шину 10, шину П тактовых импульсов, шину 12 отрицатель- ного источника питани , шину 13 сброса , элемент 14 задержки, D-триггер 15 блок 16 управлени ,, выходную шину 17. Блок управлени (фиг.З) содержит элементы НЕ 18 - 20, элементы ИЛИ- НЕ 21 - 23, элементы И-НЕ 24 - 26, . RS-триггеры 27 и 28.8 bit current, control bus 9, input bus I 10, clock bus P, bus 12 negative power source, reset bus 13, delay element 14, D-flip-flop 15 control block 16, output bus 17. Control box (fig.Z) contains elements NOT 18-20, elements OR-NOT 21-23, elements AND-NO 24 26,. RS-triggers 27 and 28.
На фиг.За изображен сигнал сброса; б - сигнал управлени ключом 3;Fig. 3a shows the reset signal; b - key control signal 3;
в - тактовые импульсы; г - тактовые импульсы на выходе элемента задержки; д - сигнал на выходе операционного усилител 1; е, ж, з - сигналы на Q-выходе D-триггера 5, Q-выходе D-триггера 15 и выходе блока 16 соответственно; и - сигнал на выходе операционного усилител 1 дл входного сигнала, большего по величине, чем сигнал на диаграмме д, соответствующей этому входному сигналу; к - сигнал на Q-выходе D-триггера 5; л - сигнал на Q-выходе D-триггера 15 м - сигнал на выходе блока 16.в - clock pulses; g - clock pulses at the output of the delay element; d - signal at the output of the operational amplifier 1; e, g, C - signals at the Q-output of D-flip-flop 5, Q-output of D-flip-flop 15 and output of block 16, respectively; and - the signal at the output of the operational amplifier 1 for the input signal, larger in magnitude than the signal in the diagram d corresponding to this input signal; K - signal at the Q-output of D-flip-flop 5; l - the signal at the Q-output of the D-flip-flop 15 m - the signal at the output of block 16.
Преобразователь напр жени в час- тоту работает следующим образом ,The voltage to frequency converter operates as follows
На входной шине 10 установлен аналоговый сигнал. При поступлении сигнала О с шины 13 сброса (фиг.За) на S-входы D-триггеров 5 и 15 по вл ютс сигналы 1 на их Q-выходах и выходе блока 16 (фиг.З, момент tp). Одновременно с шины 9 управлени поступает сигнал О (фиг.Зб), осущеAn input signal is mounted on the input bus 10. When the signal O comes from the reset bus 13 (Fig. 3a), the S-inputs of the D-flip-flops 5 and 15 show signals 1 at their Q-outputs and the output of block 16 (Fig. 3, moment tp). At the same time from the control bus 9, a signal O is received (FIG. 3b), in effect
ствл ющий размыкание ключа 3. Интегратор , построенный на операционном усилителе 1, конденсаторе 2 и резисторе 6, начинает интегрирование разности раз р дного и входного токов в течение длительности периода тактовых импульсов и (фиг.3д,и, интервал tg- t,). При этом напр жение на выходе операционного усилител 1 становитс равнымKey disconnecting key 3. The integrator built on operational amplifier 1, capacitor 2 and resistor 6 starts integrating the difference between the various and input currents during the period of the clock pulses and (fig. 3d, and interval tg-t,). In this case, the voltage at the output of the operational amplifier 1 becomes equal to
If - Ibx /1If - Ibx / 1
иand
BblY МПХСBblY MPHS
ю 15yu 15
20 20
25 , 30 25, 30
3535
4545
0 0
5050
5555
где IP - значение разр дного тока источника 8;where IP is the value of the discharge current of source 8;
I в. I century
и j /R - входной ток; and j / R is the input current;
и g - входное напр жение;and g is the input voltage;
R - сопротивление резистора 6. При поступлении второго тактового импульса устанавливаетс сигнал О на Q-выходе D-триггера 5, на выходе блока 16 (фиг.З е, з, к, м, момент t ) и Q-выходе триггера 15 (фиг.З ж,л, момент tj,t2 to+t3). Раз-- мыкаетс ключ 7 источник 8 отключаетс от операционного усилител 1, напр жение на выходе Которого начинает уменьшатьс (фиг.З з, и). При достижении этим напр жением О на выходе компаратора 3 через врем t j по вл етс сигнал 1. Если временной интервал между моментом пересечени вы- ходньм напр жением на выходе операционного усилител 1 уровн срабатывани компаратора 4 t ц и моментом по влени ближайшего тактового импульса t меньше t t (о, + t R is the resistance of the resistor 6. When the second clock pulse arrives, the signal O is set at the Q-output of D-flip-flop 5, at the output of block 16 (FIG. E, g, k, m, time t) and the Q-output of flip-flop 15 (FIG. .W, l, moment tj, t2 to + t3). The switch 7 is disconnected; the source 8 is disconnected from the operational amplifier 1, the voltage at the output of which begins to decrease (Fig. 3 h, i). When this voltage O is reached at the output of the comparator 3, a signal 1 appears at time tj. If the time interval between the output voltage of the operational amplifier 1 at the output of the operational amplifier 1 is 4 t c and the instant of the next clock pulse t is less than tt (o, + t
ЗАBEHIND
(фиг.З д), то с приходом тактового импульса в момент (фиг.З в, импульс 4), на С-вход триггера 5 на его Q-выходе остаетс О (фиг.З е), а не по вл етс сигнал I, как это было бы в случае t О (фиг. 3 д, е, пунктирные линии ). Сигнал 1 на выходе триггера 5 по вилс бы только в момент прихода следующего тактового импульса (фиг.З в, импульс 5, момент tti+ J) на С-вход триггера 5, т.е. произошло бы смещение импульса на один тактовый интервал вправо. При этом измен етс количественное распределение импульсов на Q-выходе триггера 5 по интервалам преобразовани Тпр;и Т „р ,Vi . Сигнал 1 на Q-выходе D-триггера 15 и выходе блока 16 по вл етс с приходом тактового импульса с выхоэлемента в момент(FIG. 3d), then with the arrival of the clock pulse at the time (FIG. 3 B, pulse 4), the C-input of the trigger 5 remains at its Q-output O (FIG. 3e), and the signal does not appear I, as it would be in the case of t About (Fig. 3 d, e, dashed lines). The signal 1 at the output of the trigger 5 must be only at the moment of arrival of the next clock pulse (Fig. 3 v, pulse 5, time tti + J) to the C input of the trigger 5, i.e. there would be a pulse offset one clock interval to the right. In this case, the quantitative distribution of pulses at the Q output of flip-flop 5 varies over the Tpr transform intervals and T p, Vi. The signal 1 at the Q-output of the D-flip-flop 15 and the output of block 16 appears with the arrival of a clock pulse from the output element at the moment
14 на С-вход D-триггера14 to C-input D-flip-flop
даYes
15 в момент t,j Ст-,+ t, (фиг.З ж,з) . Элемент 14 осуществл ет задержку тактовых импульсов, поступающих по ши не 11 на врем t С по влением 1 на выходе блока 16 замыкаетс ключ 7 и начинаетс интегрирование величины 1„- Ij, . По следующему тактовому15 at time t, j St -, + t, (FIG. 3, g, h). The element 14 delays the clock pulses received over the bus 11 at the time t With appearance 1 at the output of the block 16 the switch 7 is closed and the integration of the value 1 1 - Ij, begins. By the next clock
IP импульсу (фиг.З г, импульс 5) состо ние D-триггера 15 и выхода блока 16 измен етс (фиг.З ж, з). На выходе блока 16 формируетс импульс длительностью D(фиг.За), момент по влени которого попадает в интервал преобразовани Т „„j . При этом сохран етс количественное распределение импульсов на вькодеThe IP pulse (Fig. 3g, pulse 5) the state of the D-flip-flop 15 and the output of the block 16 is changed (Fig. 3 g, g). At the output of block 16 a pulse of duration D (Fig. 3a) is formed, the moment of the occurrence of which falls within the interval of the transformation T "" j. This preserves the quantitative distribution of pulses in the code.
устройства по интервалам Тdevices by intervals T
пр.etc.
процесс повтор етс .the process is repeated.
При большом сигнале на входе преобразовател , если временной интервал между моментом пересечени выходным напр жением операционного усилител 1 уровн срабатьшани компаратора 4 (например, при интегрировании величины I р- Ig,момент tWith a large signal at the input of the converter, if the time interval between the instant of crossing by the output voltage of the operational amplifier 1 of the level of operation of the comparator 4 (for example, when integrating the value of I p-Ig, time t
на фиг.3 и )и моментом по влени ближайшего тактового импульса t меньше t,,, то с приходом тактового импульса в момент t i (Фиг.Зв, импульс 5) на выходе D-триггера 5 сохран етс 1 (фиг.Зк), а не по вл етс О, как это было бы при t4 О (фиг.З к,л, пунктирные линии). При этом происходит сливание импульсов, и на выходе триггера 5 формируетс импульс длительностью 21) (фиг.З к). В результате уменьшаетс число импульсов (.перепадов) , формируемьос на выходе D-триггера 5 в интервалах3 and) and the moment of occurrence of the nearest clock pulse t is less than t ,, then, with the arrival of the clock pulse at time ti (Fig. 3b, pulse 5), the output of D-flip-flop 5 is saved 1 (Fig. 3k), O does not appear, as it would have been at t4 O (FIG. 3 K, L, dashed lines). When this occurs, the pulses merge, and at the output of the trigger 5 a pulse of duration 21) is formed (FIG. 3k). As a result, the number of pulses (gaps) is reduced, which is formed at the output of the D-flip-flop 5 at intervals
Тпр ив полном интервалеTPR w in full range
N+I,N + I,
преобразовани Тпр 2 Ч.Transform Tpr 2 Ch.
В рассматриваемом случае с|1гнал О на выходе D-триггера 15 (фиг.4л и на выходе блока 16 управлени (фиг.4 м) по вл етс в момент t -j t. С по влением сигнала О на выходе блока 16 размыкаетс разр дный ключ 7 и начинаетс интегрирование величины I их приходом следующего тактового импульса (фиг.Зг, импульс 6) на Q-вькоде D-триггера 15 и выходе блока 16 по вл етс сиг нал 1 (фиг.З л.м), ключ 7 :замьжает с и начинаетс интегрирование велиIn the case under consideration, with | 1 signal O at the output of D-flip-flop 15 (Fig. 4l and at the output of control unit 16 (Fig. 4 m)) appears at t -j t. With the appearance of signal O at output of block 16, the bit This key 7 and the integration of the value of I begins with the arrival of the next clock pulse (Fig. 3g, pulse 6) on Q-code of D-flip-flop 15 and the output of block 16 appears 1 (Fig. 3 lm), key 7 : zamyazhaet and integration begins
чиныranks
ьfexПри этом на выходе D-триггера 15 формируетс импульс длительностью , а на выходе блокаfefexWhen this, at the output of the D-flip-flop 15 a pulse of duration is formed, and at the output of the block
. .
10ten
1515
2020
2525
30thirty
3535
4040
4545
) - 50 ) - 50
16 - импульс длительностью i - t (фиг.З л, м . в результате сли ни импульсов на выходе устройства не происходит и, соответственно, не уменьшаетс количество импульсов в интервалах Трр,- и Т .16 - a pulse of duration i - t (Fig. 3 l, m. As a result of the merging of the pulses at the output of the device does not occur and, accordingly, the number of pulses does not decrease in the intervals Trp, - and T.
Если временной интервал между моментом пересечени выходным напр жением операционного усилител 1 уровн срабатьшани компаратора (например , t y t u на фиг.З д,и) и моментом по влени ближайшего тактового импульса (фиг.Зв, импульсы 7 и 8, дл моментов t |, и соответственно ) больше t }, то с приходом ближайшего тактового импульса на Q-выходе D-триггера 5 и выходе блока 16, а через врем t, и на выходе D-триггера 15 по вл етс сигнал 1 (фиг.З е-з,к-м ) и формируетс импульс длительностью . Далее процесс повтор етс . Входное напр жение преобразовател пропорционально средней частоте следовани импульсов по выходной шине 17.If the time interval between the moment of crossing by the output voltage of the operational amplifier 1 of the comparator level (for example, tytu in FIG. 3 d, i) and the instant of the next clock pulse (fig.Sv, pulses 7 and 8, for moments t |, and respectively) is greater than t}, then with the arrival of the nearest clock pulse, a signal 1 appears at the Q-output of D-flip-flop 5 and output of block 16, and after time t, and at the output of D-flip-flop 15 (fig.Z e-z, q) and a pulse of duration is formed. The process then repeats. The input voltage of the converter is proportional to the average pulse frequency on the output bus 17.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864121046A SU1378062A1 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Voltage-to-frequency converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864121046A SU1378062A1 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Voltage-to-frequency converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1378062A1 true SU1378062A1 (en) | 1988-02-28 |
Family
ID=21257910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864121046A SU1378062A1 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Voltage-to-frequency converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1378062A1 (en) |
-
1986
- 1986-06-30 SU SU864121046A patent/SU1378062A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1106013, кл. Н 03 М 1/60, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1132357, кл. Н 03 М 1/60, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4301360A (en) | Time interval meter | |
SU1378062A1 (en) | Voltage-to-frequency converter | |
US7127015B2 (en) | Digital filter for reducing voltage peaks | |
JP3211283B2 (en) | Filter circuit | |
SU1495995A1 (en) | Period-to-code converter | |
US4656460A (en) | D/A converter | |
SU1483638A1 (en) | Voltage-to-time-interval converter | |
US4517473A (en) | Solid-state automatic injection control device | |
US5025224A (en) | Incremental integrator circuit | |
SU1509946A1 (en) | Device for nonlinear correction of discrete signals | |
SU1111253A1 (en) | Voltage-to-frequency converter | |
SU1437981A1 (en) | Device for extracting signal pulses | |
SU1054901A2 (en) | Pulse delay device | |
SU1265983A1 (en) | Pulse discriminator with respect to repetition frequency | |
RU1800596C (en) | Pulse generator | |
SU1626364A1 (en) | Pulse width modulator | |
SU1444708A1 (en) | Device for controlling electric motor speed | |
SU1569879A1 (en) | Device for restoration of clock pulses | |
SU1721813A1 (en) | Pulse driver | |
SU1737714A1 (en) | Controlled frequency divider | |
SU1374173A2 (en) | Former of pulse centre of gravity | |
SU1437956A1 (en) | Variable master generator for thyristor inverter | |
SU1075391A1 (en) | Pulse stretcher | |
SU1196908A1 (en) | Device for determining average value | |
JPH0514213Y2 (en) |