SU1730721A1

SU1730721A1 - Frequency-to-voltage converter

Info

Publication number: SU1730721A1
Application number: SU884624112A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Георгиевич Миронов
Original assignee: Научно-производственное объединение "Росавтоматстром"
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1992-04-30

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл преобразовани сигналов с выходов частотных датчиков, а также в генераторах стабильной амплитуды с петлей обратной св зи по частоте, в частотомерах.The invention relates to a measurement technique and can be used to convert signals from the outputs of frequency sensors, as well as in stable amplitude generators with a feedback loop in frequency, in frequency meters.

Цель изобретени - повышение точности преобразовани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the conversion.

На чертеже приведена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит формирователь 1, блок 2 дифференцировани , буферный блок 3, интегратор 4, суммирующий усилитель 5, входную и выходную шины 6 и 7 соответственно .The device includes a driver 1, a differentiation unit 2, a buffer unit 3, an integrator 4, a summing amplifier 5, input and output buses 6 and 7, respectively.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Преобразуемые пр моугольные импульсы произвольной длительности по шине 6 поступают на вход формировател 1, который формирует на своем выходе импульсы , нормированные по амплитуде со скважностью, равной 2, Далее эти импульсы поступают на блок 2, на выходе которого формируютс двупол рные импульсы, соответствующие производной от пр моугольных импульсов. В буферном блоке 3 происходит двуполупериодное выпр мление сигнала и далее фильтраци высокочастотных составл ющих сигнала и на выходе блока 3, а также устройства в целом формируетс напр жение, пропорциональное входной частоте.Convertible rectangular pulses of arbitrary length through the bus 6 arrive at the input of the former 1, which forms at its output pulses normalized in amplitude with a duty cycle of 2. Next, these pulses arrive at block 2, the output of which produces bipolar pulses corresponding to the derivative rectangular pulses. In the buffer unit 3, a full-wave signal is rectified and then the high-frequency components of the signal are filtered, and the output of the unit 3, as well as the device as a whole, forms a voltage proportional to the input frequency.

Работу преобразовател можно проиллюстрировать следующими формулами (с учетом разложени преобразуемого сигнала в р д Фурье):The operation of the converter can be illustrated by the following formulas (taking into account the decomposition of the converted signal into the Fourier series):

0000

UBX АО + (AlSin(n Urt) + п 1UBX AO + (AlSin (n Urt) + n 1

/00/ 00

+A2COS (HUM) Ul О) 2 (А1 П+ A2COS (HUM) Ul O) 2 (A1 P

n 1 COS( ОЛ )- A2 П Sin (n Wt) К О ивыхn 1 COS (OL) - A2 P Sin (n Wt) K O willows

UBX - входной сигнал; ивых - выходной сигнал;UBX - input signal; ivykh - output signal;

Di - сигнал на выходе i-ro блока i 0,1,2,3;Di - signal at the output of the i-ro block i 0,1,2,3;

(О- частота входного сигнала; АО, Ai, A2, К - коэффициенты пропорциональности .(O is the frequency of the input signal; AO, Ai, A2, K are the proportionality coefficients.

Из приведенных формул видно, что принцип работы преобразовател частоты в напр жение заключаетс в использовании основного свойства дифференцировани ,It can be seen from the above formulas that the principle of operation of the frequency to voltage converter is to use the main differentiation property,

характеризуемого уравнениемcharacterized by the equation

Увых У U вх, где UBX - тригонометрическа функци .Aw, Woo u, where UBX is a trigonometric function.

Дл реализации основного свойства дифференциатора очень важно использование прецизионного дифференциатора. Известно , что классический дифференциатор неустойчив, а введение демпфирующего входного резистора или корректирующего конденсатора в цепь обратной св зи OY ведет к повышению погрешности дифференцировани . Поэтому в устройстве дифференциатор выполнен на суммирующем усилителе, в цепь обратной св зи которого введен интегратор.To realize the basic property of a differentiator, the use of a precision differentiator is very important. It is known that the classical differentiator is unstable, and the introduction of a damping input resistor or correction capacitor into the feedback circuit OY leads to an increase in the error of differentiation. Therefore, in the device, the differentiator is made on a summing amplifier, in the feedback circuit of which an integrator is inserted.

Claims

Thus, the introduction of a precision differentiator allows to ensure the stability of the converter, to obtain an almost perfect linear conversion characteristic, to expand the frequency range of the input signals, which in turn leads to an increase in accuracy. The invention The frequency converter to voltage containing a driver and a buffer block, the driver input is an input bus of a device, the output of a buffer block is an output bus of a device, characterized in that, in order to improve the accuracy of the conversion, a differentiation block is inserted on the summing amplifier and integrator, the input of which is combined with the input of the buffer unit and connected to the output of the summing amplifier, the first and

the second inputs of which are connected to the outputs of the imaging unit and the integrator, respectively.