SU278254A1 - Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов - Google Patents

Description

;1

Изобретение относитс  к устройствам, предназначенным дл  преобразовани  напр жений посто нного тока в унифицированный частотный сигнал и примен емым Ири построении частотно-цифровых измерительных дзриборов и систем.

Известны преобразователи напр жени  в частоту следовани  импульсов, содержащие модул тор, усилитель переменного тока, демодул тор , управл емый генератор и цепь обратной св зи, представл ющую собой обратный преобразователь частота-напр жение .

Недостатком известного преобразовател   вл етс  низкое быстродействие, онредел емое в основном параметрами обратного преобразовател  «частота-напр жение.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  преобразовател .

Дл  достижени  этой цели коммутирующие напр жени  дл  управлени  модул тором и демодул тором снимаютс  с выходов триггера , счетный вход которого подключен к выходу управл емого генератора, а обратный преобразователь «частота-напр жение выполнен так, что на его выходе формируетс  напр жение, пропорциональное периоду выходной частоты управл емого генератора, в каждый четный или нечетный период его выходной частоты.

На чертеже показана схема преобразовател  напр жени  в частоту следовани  импульсов .

Преобразователь содержит последовательно соединенные модул тор 1, усилитель 2 переменного тока и демодул тор 3; управл емый генератор 4, выход которого соединен со счетным входом триггера 5. К .выходам триггера присоединены коммутирующие входы модул тора 1 и демодул тора 3. Обратный преобразователь 6 «частота-напр жение составлен из стабилизатора 7 тока, конденсатора 8 и одновибратора 9.

Конденсатор 8 соединен с одним из сигнальных входов модул тора / и через ключ 10, управл емый с выхода триггера 5, присоединен к стабилизатору 7 тока, а параллельно конденсатору 8 включен второй ключ и, управл емый с выхода одновибратора 9, вход которого также соединен с выходом триггера 5.

Преобразователь работает следующим образом .

При приходе на счетный вход триггера 5 очередного импульса с выхода управл емого генератора 4 триггер 5 опрокинетс  в одно из устойчивых состо ний. На его выходе, соединенном с управл ющим входом ключа 10, входом одновибратора Я коммутирующим входом демодул тора 3 и тем коммутирующим входом модул тора /, который коммутирует сигнальный вход, соединенный с преобразуемым напр жением, образуетс , например , положительный перепад напр жений. В результате этого на выход модул тора 1 проходит преобразуемое напр жение и, кроме того, открываетс  ключ 10 и запускаетс  одновибратор .Я который выдает импульс длительностью т, открыва  ключ 11, шунтирующий конденсатор 8 и разр лсающий его. По истечении времени т одновибратор вернетс  в стабильное состо ние и ключ 11 при этом закроетс , разрыва  цепь шунтировани  конденсатора 8. Происходит зар д конденсатора 8 через ранее открытый ключ 10 от стабилизатора 7 тока в течение времени: Г-т, где 7 - период выходной частоты управл емого генератора. Напр жение на конденсаторе растет но закону: U, li.dt, а так как / coust, то U, i(T-), т. е. напр жение, до которого зар жаетс  конденсатор, линейно зависит от периода выходной частоты. Следуюш;ий импульс с выхода управл емого генератора опрокинет триггер 5 в такое состо ние, что на его выходе , соединенном с другими коммутируюш;ими входами демодул тора 3 и модул тора 1, образуетс  положительный перепад напр жени . При этом напр жение, до которого зар дилс  конденсатор 8, проходит па выход модул тора 1. Таким образом, в течение одного периода на выходе модул тора имеетс  преобразуемое напр жение, а в течение другого периода - напр жение с выхода обратного преобразовател , т. е. напр жение, накопленное за период выходной частоты на конденсаторей . Фильтр, вход ший в демодул тор 3, можно выполнить с малой посто нной времени, так как пульсации выходного напр жени  демодул тора синхронизированы с выходной частотой управл емого генератора. В данном преобразователе формирование напр жени  на выходе обратного преобразовател  6 происходит за один период выходной частоты, и весь переходный процесс, т. е. сведение ошибки рассогласовани  к нулю, занимает несколько -периодов выходной частоты преобразовател . Выражение дл  периода выходной частоты можно получить, если прин ть равной нулю ошибку рассогласовани , тогда период выходной частоты: Если длительность т импульса одновибратора много меньше выходного периода Т, то нестабильность т не будет сущзственно сказыватьс  на точности преобразовани  напр жени  в период. Предмет изобретени  Преобразователь напр жени  в частоту следовани  импульсов, содержащий модул тор , усилитель переменного тока, демодул тор , управл емый генератор, конденсатор, ключи и стабилизатор тока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , он содержит триггер и одновибратор, причем выход управл емого генератора подключен ко входу триггера, один выход которого соединен с первыми управл ющими входами модул тора и демодул тора, а другой выход - со вторыми управл ющими входами модул тора и демодул тора, а также со входом одновибратора и входом первого ключа, другой вход которого подключен к стабилизатору тока, а выход - к сигнальному входу модул тора, к конденсатору и ко входу второго ключа, другой вход которого соединен с выходом одновибратора.