SU482884A1 - Преобразователь частоты следовани импульсов в напр жение - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной Нике.

Известен преобразователь частоты следовани  импульсов в напр жение, содержащий триггер, соединенный с генератором линейноИзмеи ющегос  напр жени , и через дифференцирующую цепь и элемент задержки-с управл ющим входом аналогового запоминающего устройстЕ а.

Известный преобразователь обладает большой инерционностью, так как дл  усреднени  выходного напр жени  в нем используетс  фильтр с больиюй ггосто нпой времени .Ч

Целью данного изобретени   вл етс  нокышенне быстродействи  иреоГ)разои:1те.1 .

Поставленна  це,1ь достигаетс  тем, что в преобразователь доиолинтельно введены схема сравнени  и генератор эксионенциального напр жени , причем выход генератора лииейпо-измен ющегос  напр жени  соединеи с одним входом схемы сравнени , второй вход которой соединен с выходом генератора экспонеициального напр жени  и входом аналогового запоминающего устройства, а выход схемы сравнени  соединен с унравл ющим входом генератора линейно-измен ющегос  иаир жени  и с одним из уиравл ющих входов генератора эксиоиенциальиого напр жени ,

2

второй управл ющий вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи.

На фиг. 1 представлена фуикциональиа  схема иредлагаемого преобразовател  частоты следовани  импульсов в напр жение; на фиг. 2 - временные диаграммы, по си ющпе работу предлагаемого преобразовател .

Входом преобразовател   вл етс  счетный вход триггера 1, который совместно с дифференцирующей цепью 2 управл ет работой остальных блоков. Выход триггера 1 подключен к генератору 3 линейно-измен ющегос  напр жени , работающему в режиме «старт- стоп, т. е. при постуилеиии «единичного уровн  с выхода триггера 1 иаир жение генератора 3 линейно-измен ющегос  напр жени  линейно возрастает, по окончании «еди1И1ЧНОГО уровн  - перестает увеличиватьс  (заиоминаетс ), а с ириходом на управл юишй вход импульса «сброса со схемы 4 сравнени , управл ющий вход которой соединен с выходом триггера 1, генератор 3 линейноизмен ющегос  напр жени  возвращаетс  в исходное состо ние (выходное напр жение равно нулю). Входы схемы 4 сравнени  подключены к выходам генератора 3 линейно-измен ющегос  напр жени  и генератора 5 экспоненциального наир жени , а выход - к управл ющим входам геиератора линейно-измен ющегос  напр жени  и генератора экспоненциального напр жени . При равенстве входных напр жений схема 4 сравнени  выдает импульсы малой длительности. Выход дифференцирующей цени 2, формирующей импульс при измененин состо ни  триггера 1 от «единичного к «нулевому, соединен с вторым входом генератора экспоненциального напр жени  и через элемент задержки 6 - с управл ющим входом аналогового запомииающего устройства 7, выход 8 которого  вл етс  выходом преобразовател . Выходное напр жение генератора экспоненциального напр жени  подаетс  на вход аналогового запоминающего устройства 7, которое запоминает мгповеппое значение этого напр жени  в момент прихода импульса с элемента задержки 6.

Предлагаемый преобразователь частоты следовани  импульсов в напр жение работает следующим образом.

Первый входной импульс (фиг. 2а) взводит триггер 1 (фиг. 26) и на выходе генератора лннейно-измен ющегос  напр жени  3 по вл етс  напр жение (фиг. 2в). Схема 4 сравнени  управл ющим уровнем нанр жени  с выхода триггера 1 переводитс  в нерабочее состо ние и на ее выходе присутствует уровень песравнени . Приход второго входного импульса вызывает измеиение состо ни  триггера 1, напр жение на выходе генератора 3 линейно-измен ющегос  напр жени  перестает расти и «запоминаетс , нричем величина этого напр жени  иропорциональна периоду входных импульсов и определ етс  но формуле

f/cp KT(1),

где Уср - напр жение «сравнени , запоминающеес  на выходе генератора линейно-измен ющегос  напр жени ; К - коэффициент пропорциональности; Т - период входных импульсов.

На выходе дифференцирующей цепи 2 по вл етс  импульс, запускающий элемент задержки 6 и генератор экспоненциального напр жени . Схема 4 сравнени  переходит в режнм сравнени , так как запрещающий «единичный уровень на ее управл ющем входе отсутствует.

На выходе генератора экспоненциального напр жени  возникает экспоненциально-убывающее напр жение U (фиг. 2г), онредел еjl

мое выражением У (/) Uf,(2),

где /э(0 - напр жение иа выходе генератора экспоненциального ианр жени ; 6о const - начальное напр жение при t - 0; - посто нна  времени формирующей RCценн .

При f/g (О LcpCxeMa 4 сравнени  выдает нмпульс малой длительности (фиг. 2д), сбрасывающий выходное напр жение генератора лннейно-измен ющегос  напр жени  и

возвращающий генератор экспоненциального ианр жени  к состо нию (Уд (о) f/o (фиг. 2 г). Момент сравнени  /ср определ етс  из

Uo

(1) и (2) и равен

(3).

КТ

Генератор экспоненциального напр жени  вновь вырабатывает напр жение согласно (2).

Через t.j (врем  задержки элемента задержки 6) имнульс с выхода элемента задержки б поступает на управл ющий вход аналогового запоминающего устройства 7 н на его выходе 8 оказываетс  мгновенное значение экспоненционального напр жени , которое запоминаетс  аналоговым запоминающим устройством 7 до следующего импульса элемента задержки 6 (фиг. 2е). Это напр нз (2) нри / /,

t

жение определ етс 

ср и равно и

3 -: /П.

К.Т

(4).

К1

Таким образом, на выходе преобразовател  оказываетс  нанр жение, величина которого пропорциональна частоте.

Следующий импульс на входе вновь взводит триггер 1 и работа преобразовател  повтор етс . На выходе преобразовател  получаетс  ступенчатое напр жение (фиг. 2 ж), которое нри достаточно медленном изменении частоты можно считать ненрерывным.

Предмет изобретени 

Преобразователь частоты следовани  импульсов в напр жение, содержащий триггер, соединенный с генератором линейно-измен ющегос  нанр жени , и через дифференцирующую цень н элемент задержки - с управл ющим входом аналогового запоминающего устройства, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него дополнительно введены схема сравнени  и генератор экспоненциального напр жени , иричем выход генератора линейно-измеи ющегос  напр жени  соединен с одним входом схемы сравнени , второй вход которой соединен с выходом генератора экспоненциального напр жепи  н входом аналогового запоминающего устройства, а выход схемы сравнени  соединен с унравл ющнм входом генератора линейно-измен ющегос  нанр жени  н с одним из управл ющих генератора эксноненциальиого напр жени , второй управл ющий вход которого соединен с вглходом дифференцирующей цепи.