SU1615754A1 - Square voltage to frequency converter - Google Patents

Square voltage to frequency converter Download PDF

Info

Publication number
SU1615754A1
SU1615754A1 SU894630102A SU4630102A SU1615754A1 SU 1615754 A1 SU1615754 A1 SU 1615754A1 SU 894630102 A SU894630102 A SU 894630102A SU 4630102 A SU4630102 A SU 4630102A SU 1615754 A1 SU1615754 A1 SU 1615754A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
output
input
capacitor
integrating
Prior art date
Application number
SU894630102A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Юрьевич Михеев
Владимир Дмитриевич Михотин
Эдуард Константинович Шахов
Валерий Анатольевич Юрманов
Original Assignee
Пензенский Политехнический Институт
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 Пензенский Политехнический Институт filed Critical Пензенский Политехнический Институт
Priority to SU894630102A priority Critical patent/SU1615754A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1615754A1 publication Critical patent/SU1615754A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам, предназначенным дл  преобразовани  электрических сигналов по квадратичному закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности. Квадратичный преобразователь напр жени  в частоту содержит двупол рный источник тока 1, переключатель 2, интегрирующий конденсатор 3, операционный усилитель 4, первый и второй масштабные резисторы 5, 6, повторитель напр жени  7, разделительный конденсатор 8, третий и четвертый масштабные резисторы 9, 10, шину нулевого потенциала 11, вход 12, выход 13. Работа устройства основана на интегрировании суммы входного медленно измен ющегос  напр жени  и высокочастотного напр жени , обусловленного зар дом интегрирующего конденсатора 3 током источника 1. 2 ил.The invention relates to devices for converting electrical signals according to quadratic law and can be used in analog computers. The aim of the invention is to increase reliability. The quadratic voltage-to-frequency converter contains a bipolar current source 1, a switch 2, an integrating capacitor 3, an operational amplifier 4, the first and second scale resistors 5, 6, a voltage follower 7, a junction capacitor 8, the third and fourth scale resistors 9, 10 , zero potential bus 11, input 12, output 13. The operation of the device is based on integrating the sum of the input slowly varying voltage and high frequency voltage due to the charge of the integrating capacitor 3 with the current of source 1. 2 Il.

Description

О5O5

: l

СПSP

4four

Изобретение относитс  к устройст- , вам, предназначенным дл  преобразовани  электрических сш налов по квадратичному закону, и может быть исполь- зовано в аналоговых вычислительньпс машинах.The invention relates to a device intended for quadratic conversion of electrical power rails and can be used in analog computing machines.

Цель изобретени  - повышение надежности .The purpose of the invention is to increase reliability.

На фиг.1 изображена функциональна  схема квадратичного преобразовател  напр жени  в частоту:, на фиг.2 - временные диаграммы сигналов.Fig. 1 shows a functional diagram of a quadratic voltage-to-frequency converter: in Fig. 2, signal timing diagrams.

Схема содержит двупол рный источник 1 тока, переключатель 2, интегри- рующий конденсатор 3, операционный усилитель 4, первый   второй масштабные резисторы 5 и 6, повторитель 7 напр жени , разделительный конденсатор 8, третий и четвертый масштабные резисторы. 9 и 10, шину 11 нулевох о потенциала, вход 12, выход 13.The circuit contains a bipolar current source 1, a switch 2, an integrating capacitor 3, an operational amplifier 4, the first second scale resistors 5 and 6, a voltage follower 7, a coupling capacitor 8, the third and fourth scale resistors. 9 and 10, bus 11 zero potential, input 12, output 13.

Устройство работает следующим -образом .The device works as follows.

Предположим, что напр жение на входе 12 отсутствует. Пусть на вход порогового элемента, образованного 1 операционным усилителем 4 и первым и: вторым масштабными резисторами 5 и 6, подано пороговое напр жение от- рицательйой пол рности, а переключатель 2 находитс  в положиении, изображенном на фиг,1, В этом случае происходит зар д интегрирующего конденсатора 3 посто нным током двупол рно- го источника 1 тока. Напр жение на входе повторител  7 напр жени  (фиг,26) измен етс  линейно (зар д идет посто нным током) до момента равенства напр жени  пороговому уров ню,.В момент равенства напр жени  пороговому напр жению срабатывает пороговый элемент. В результате измен етс  пол рность порогового напр жени , а переключатель 2 переводитс  в положение, противоположное изображенному на фиг, 1. Происходит процесс перезар да повторител  интегрирунлдег конденсатора 3 током с другого выход двупол рного источника 1 тока, при этом напр жение на входе повторител  7 напр жени  измен етс  также линейно , но в противоположную сторону до момента равенства его пороговому напр жению , Б момент равенства вновь-- срабатывает пороговый элемент, изме- 1.ШЯ тем самым пол рность порогового напр жени  и переключа  переключатель 2.Suppose there is no input voltage 12. Let the threshold voltage of negative polarity be applied to the input of the threshold element formed by 1 operational amplifier 4 and the first and: the second large-scale resistors 5 and 6, and switch 2 is in the position shown in FIG. 1; The integrating capacitor is 3 with a constant current of a two-field current source 1. The voltage at the input of the voltage follower 7 (FIG. 26) varies linearly (the charge is direct current) until the voltage is equal to the threshold level. At the time of the voltage equal to the voltage threshold, the threshold element is triggered. As a result, the polarity of the threshold voltage changes, and the switch 2 is shifted to the opposite position shown in FIG. 1. The process of recharging and repeater of the capacitor 3 with current from another output of two polarity current source 1 occurs, while the input voltage of the repeater 7 the voltage also varies linearly, but in the opposite direction until it is equal to the threshold voltage, B is the moment of equality again ... the threshold element is triggered, changing 1. The polarity of the threshold voltage and Turn off switch 2.

гдеWhere

Т-6T-6

и,and,

Далее цикл работы повтор етс . аким образом, цикл работы состоит из вух тактов, в первом такте переклюатель 2 находитс  в нижнем положении , пороговое напр жение отрицательно , во втором такте переключатель 2 находитс  в верхнем положени1, пороговое напр жение положительно.Then the cycle of operation is repeated. Thus, the cycle of operation consists of Vuh cycles, in the first cycle switch 2 is in the lower position, the threshold voltage is negative, in the second cycle switch 2 is in the upper position1, the threshold voltage is positive.

Частота следовани  импульсов на выходе 13 в отсутствие напр жени  на входе 12  вл етс  начальной частотой и определ етс  выражениемThe pulse frequency at output 13 in the absence of voltage at input 12 is the initial frequency and is determined by the expression

f . о 4UnCf. about 4UnC

ток двупол рно1 о источника 1 тока;current bipolar1 of current source 1;

пороговое напр жение на неинвертирующем входе операци- 1 онного усилител  4; С - емкость интегрирующего конденсатора 3.threshold voltage at the non-inverting input of op amp 1; C is the capacitance of the integrating capacitor 3.

Пусть на входе 12 действует переменное напр жение (фиг.2а) . Вследст--; вие равенства потенциалов на инверти- рук цем и неинвертирующем входах операционного усилител  4. на интегрирующем конденсаторе 3 присутствует составл юща  напр жени , пропорциональна  напр жению на входе 12,Let the input voltage 12 be an alternating voltage (Fig. 2a). Followed; Equality of potentials at the inverter and the non-inverting inputs of the operational amplifier 4. On the integrating capacitor 3 there is a component voltage that is proportional to the voltage at the input 12,

На входе повторител  7 напр жени  происходит суммирование интегрированного входного напр жени  и пилообразного напр жени  (фиг,2в), формируемого зар дом интегрирующего конденсатора 3 опорным током. В остальном ра- работа-не отличаетс  от работы при отсутствии напр жени  на входе 12, Частота импульсов на выходе 13 (фиг,2г) в присутствии напр жени  на входе 12 описываетс  выражениемAt the input of the voltage follower 7, the integrated input voltage and sawtooth voltage (Fig. 2c), formed by the charge of the integrating capacitor 3 by the reference current, are summed up. Otherwise, the operation does not differ from operation in the absence of voltage at input 12. The frequency of the pulses at output 13 (Fig. 2d) in the presence of voltage at input 12 is described by the expression

f fo-SU|,f fo-SU |,

где S - коэффициент преобразовани ; и )( - напр жение на входе 12, Коэффициент преобразовани  равенwhere S is the conversion factor; and) (- input voltage 12, the conversion factor is equal to

1one

4U i;TR ; R4)C   4U i; TR; R4) C

где R,,R величины сопротивлени  третьего и четвертого масштабных резисторов 9 и 10.where R ,, R is the resistance values of the third and fourth scale resistors 9 and 10.

Дл  интегрировани  напр жени  с входа 12 и опорных токов двупол рного источника 1 тока используетс  только интегрирующий конденсатор 3. Дл  обеспечени  линейного интегрировани  токов и напр жени  одним и тем же интегрирующим конденсатором 3 используетс  совокупность повторител  7 напр жени  и разделительного конденсатора 8. Действительно, напр жение с входа 12 интегрируетс  линейно с посто нной интегрировани , определ емой интегрирующим конденсатором 3 и суммой третьего и четвёртого масштабных резисторов 9 и 10, шунтирующих интегрирующий конденсатор 3. Это достигаетс  за счет повторител  7 напр жени  и разделительного конденсатора 8. Через разделительный конденсатор 8 проходит только высокочастотна  составл юща  сигнала, присутствующа  на первой обкладке интегрирующего конденсатора 3 (фиг,2), Этой составл ющей  вл етс  пилообразное напр жение (результат интегрировани  разно - пол рных токов) . Таким образом, в точке соединени  разделительного конденсатора 8 и третьего и четвертого масштабных резисторов 9 и 10 присутствует это пилообразное напр жение (фиг.2в). Равенство потенциалов, возникающих на первой обкладке интегрирующего конденсатора 3 и в указанной точке соединени  разделительного конденсатора 8, исключает возможност ответвлени  токов в цепь, образованную третьим и четвертым масштабными резисторами 9 И 10, что обеспечивает линейность интегрировани  токов.To integrate the voltage from the input 12 and the reference currents of the two-pole current source 1, only the integrating capacitor 3 is used. To ensure the linear integration of the currents and the voltage by the same integrating capacitor 3, a combination of the voltage follower 7 and the isolating capacitor 8 is used. input 12 is integrated linearly with a constant integration defined by integrating capacitor 3 and the sum of the third and fourth scaling resistors 9 and 10 that integrate shunt This capacitor 3. This is achieved by a voltage follower 7 and a coupling capacitor 8. Only the high-frequency component of the signal present on the first plate of the integrating capacitor 3 passes through the coupling capacitor 8 (FIG. 2). This component is sawtooth the result of integrating different - polar currents). Thus, at the junction point of the coupling capacitor 8 and the third and fourth scale resistors 9 and 10, this sawtooth voltage is present (Fig. 2c). Equal potentials arising on the first plate of the integrating capacitor 3 and at the specified junction point of the coupling capacitor 8 exclude the possibility of branching currents into the circuit formed by the third and fourth large-scale resistors 9 and 10, which ensures linear integration of the currents.

II

Claims (1)

Формула изобретениInvention Formula Квадратичный преобразователь нац- р жени  в частоту, содержащий двупо Quadratic converter of the national to the frequency containing two 10ten 1575415754 л рный источник опорного тока,первый и второй выходы которого подключены к входам переключател , выход которого соединен с инвертирующим входом операционного усилител , выход которого подключен к управл ющему входу переключател  и  вл етс  выходом преобразовател , первые выводы первого и второго масштабных резисторов подключены к неинвертирующему входу операционного усилител , к выходу которого подключен второй вьтод второго масштабного резистора, повторитель напр жени , выход которого соединен с первой обкладкой разделительного конденсатора, интегрирующий конденсатор , перва  обкладка которого подключена к входу повторител  напр жени , третий масштабньй резистор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введен четвертый масштабный резистор, первый вьшод которого соединен с входом повторител , напр жени , второй вывод четвертого масштабного резистора подключен к первому выводу третьего масштабного резистора и к второй обкладке разделительного конденсатора, инвертирующий вход операционного усилител  соединен с входом повторител  напр жени , втора  обкладка интегрирующего конденсатора и второй вывод третьего масштабного резистора лючены к шине нулевого потенциала, второй вывод первого масштабного резистора  вл етс  входом преобразовател  .The primary reference current source, the first and second outputs of which are connected to the inputs of a switch, the output of which is connected to the inverting input of an operational amplifier, the output of which is connected to the control input of a switch and the output of the converter, the first terminals of the first and second large-scale resistors are connected to a non-inverting input an operational amplifier, the output of which is connected to the second step of the second large-scale resistor, a voltage follower, the output of which is connected to the first plate of the separator a capacitor integrating a capacitor, the first plate of which is connected to the input of a voltage follower, a third large-scale resistor, characterized in that, in order to increase reliability, a fourth large-scale resistor is inserted into it, the first output of which is connected to the input of the repeater, voltage, the second output the fourth scale resistor is connected to the first output of the third scale resistor and to the second plate of the coupling capacitor, the inverting input of the operational amplifier is connected to the input of the repeater, eg The second plate of the integrating capacitor and the second output of the third scale resistor are connected to the zero potential bus; the second output of the first scale resistor is the input of the converter. 1515 2020 2525 30thirty 3535
SU894630102A 1989-01-03 1989-01-03 Square voltage to frequency converter SU1615754A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894630102A SU1615754A1 (en) 1989-01-03 1989-01-03 Square voltage to frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894630102A SU1615754A1 (en) 1989-01-03 1989-01-03 Square voltage to frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1615754A1 true SU1615754A1 (en) 1990-12-23

Family

ID=21419527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894630102A SU1615754A1 (en) 1989-01-03 1989-01-03 Square voltage to frequency converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1615754A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 643907,.кл. G 06 G 7/20,.1977. Авторское свидетельство СССР 962994, кл. G 06 6 7/20, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR870001709A (en) D / A Converter
YU47309B (en) DEVICE FOR CONVERTING ELECTRICAL SIGNAL TO PROPORTIONAL FREQUENCY
US3466526A (en) Frequency to d.-c. converter
SU1615754A1 (en) Square voltage to frequency converter
KR840005557A (en) Analog signal integration and digital signal conversion circuit
KR840006108A (en) Analog Signal-Pulse Signal Converter
SU1267441A2 (en) Device for integrating signal
SU1427569A1 (en) Period to d.c. voltage converter
SU1075404A1 (en) Voltage/time-interval converter
SU425128A1 (en) CONVERTER PARAMETERS OF THREE TERMINAL CHAINS IN UNIFIED SIGNALS
SU409648A1 (en) Converter for converting parameters of complicated electric circuits into time intervals
SU505126A1 (en) Voltage-time converter
JPS6025579Y2 (en) capacitive electrical signal converter
SU962994A1 (en) Quadratic voltage-to-frequency converter
SU1203701A1 (en) Current-to-frequency converter
SU1205065A1 (en) Capacitance-to-frequency converter
KR900006664Y1 (en) Voltage and frequency transforming circuit
SU1269266A1 (en) Method of converting voltage to pulse frequency
SU1192140A1 (en) Function generator with voltage at input and frequency at output
SU809453A1 (en) Ac-to-to dc voltage converter
SU902230A2 (en) Pulse amplitude-to-dc voltage converter
SU1698800A1 (en) Non-contact current loadings level indicator
SU1721543A1 (en) Capacitance transducer
SU381308A1 (en) Converter for converting parameters of complicated electric circuits into standard signals
SU1431052A1 (en) Pulse expaneder