SU545273A3 - Преобразователь частоты в напр жение - Google Patents

Description

щим входом ключа 5, а средний вывод RC-цепочки функционального датчнка подключен к инвертирующему входу дифференциального уеилител  6, выход которого соединен с базой разр дного транзистора 7, его коллектор - с накопительным конденсатором 8, подключенным также к выходу ключа 5 и входу согласующего устройства 9, выход согласующего устройства 9 соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилител  6.

Мультивибратор 1 включает в себ  входной зажим 10, конденсатор 11, транзнстор 12, резисторы 13 и 14.

Мультивибратор 2 состоит из разв зывающей цеиочки, выполненной на диоде 15 и резисторе 16, из конденсатора 17, резистора 18, транзистора 19 и резистора 20.

Ключ 5 выполнен на транзисторе 21 и резисторе 22 в цени эмиттера. Вход согласующего устройства 9 соединен е накопительным конденсатором 8 через резистор 23, а устройство 9 состоит из транзистора 24 и резистора 25 в цеии эмиттера.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала Uf (фиг. 2, а) транзистор 12 полностью насыщаетс  через резистор 13 так, что при этом напр жение его коллектора Ui (фиг. 2, б) равн етс  почти нулю. Во врем  положительного импульса входного сигнала U/ конденсатор 11 зар жаетс  до величины входного сигнала Uf, после окончани  которого входной зажим 10 имеет нулевой потенциал. Тогда к базе траизистора 12 приложено отрицательное напр жение конденсатора 11, и напр жение t/i коллектора равио наир жению питани  Ub преобразовател .

Конденсатор И через резистор 13 перезар жаетс , причем отрицательное напр жение на базе транзистора 12 сначала понижаетс , затем становитс  положительным, транзистор 12 снова открываетс , и положительный импульс Ui па его коллекторе, длительность которого TI определ етс  величинами U,-, L/t, и посто нной времени цепи из конденсатора II и резистора 13, заканчиваетс .

Импульс коллектора транзистора 12 уиравл ет вторым мультивибратором 2, иа выходе которого формируетс  импульс t/2 продолжительиостью TZ (фиг. 2,8), поступающий на У С-цепочку на резисторе 3 и конденсаторе 4. Слабо пульсирующее напр жение L/C (фиг. 2, г) на конденсаторе 4 передаетс  к инвертирующему входу дифференциального усилител  6, на неиивертирующий вход которого подаетс  выходное напр жение Ua преобразовател , и сравниваетс  с напр жением /с. Пока выходное напр жение Ua более иоложительио, чем напр жение Uc на конденсаторе 4, на выходе дифференциальиого усилител  6 имеетс  положительиое напр женне, которое поступает на базу разр дного транзистора 7, открыва  его. Тогда накопительный конденсатор 8 разр жаетс  через резистор 23 и иереход коллектор- эмиттер транзистора 7 до тех пор, пока

выходное напр жение Ua не сравниваетс  с напр жением Uc. При равенстве этих напр жений транзистор 7 закрываетс , и разр д иакопительиого конденеатора 8 прекращаетс . В результате напр жение Usp на конденсаторе 8 и, следовательно, выходиое напр жение и„ не измеи ютс .

Посто нство напр жений Usp и Ua достигаетс  в конце периода входного сигиала Ui,

когда наир жение иа конденсаторе 4 Uc достигает самого н зкого значени .

Предлагаемое устройство имеет большое преимущество перед известными потому, что при понижении частоты входного сигнала Ui

напр жение Uc иа конденсаторе 4 понижаетс  уже в конце данного периода Т входпогосигнала . В результате понижаетс  и выходное напр жение Ua (иа фиг. 2 изображено пунктиро .м). Таким образом, уменьщаетс  и врем 

заиаздывани  между иачалом понижени  частоты и понижением выходного напр жени . Кроме того, при выпадении входиого сигнала Uf выходное напр жение Ua в течение короткого времени сводитс  автоматически к

иулю.

Роль ключа 5 сводитс  к следующему. Во врем  больщей части каждого иериода входного сигнала U,- транзистор 12 открыт, и на его коллекторе имеетс  лишь незначительное остаточное напр жение. Это напр жение поступает на базу транзистора 21, который находитс  в закрытом состо нии. Только во врем  импульса Ui продолл ;ительностью TI база транзистора 21 получает потенциал источника

питани  -i-Ub, вследствие чего транзиетор 21 открываетс  и передает ток через токоограничительный резистор 22 на вход транзистора 24 согласующего устройства 9. Вследствие этого повышаетс  выходиое напр жение Ua- Однако

это повышепие немедлеиио прекращаетс , поскольку с выхода устройства на вход дифференциального усилител  6 иоступает положительное напр жение, которое открывает разр дный транзистор 7. Транзистор 7 остаетс  открытым лишь в течеиие того времени, когда он пропускает ток транзнстора 21.

Таким образом, напр жение на базе транзистора 24, напр жение на иакоиительиом конденсаторе 8 и выходиое напр жение остаютс  практически посто пными. Это имеет место при посто нстве частоты снгиала Uf, когда продолжительность периода посто ииа и самое иизкое значение напр жени  Uc на конденсаторе 4 в конце каледого иериода не

измен етс .

Если же частота входного сигнала Uf повышаетс , то напр жение Uc в конце текущего периода Тп каждый раз выше, чем в коице предыдущего периода Tn-i (фиг. 2, г,д).

Однако, поскольку накопленное напр жение Usp или выходиое иапр жеиие соответствует значению Uc в конце предыдущего периода, то неинвертирующий вход усилител  6 более положителен , чем его инвертирующий вход.

Наир жение на выходе усилител  6 запирает транзистор 7. Ток в течение действи  импульса Т зар жает через транзистор 21 накопительный конденсатор 8, причем напр жение Usp и, следовательно, напр жение На повышаютс  до тех пор, пока напр жение Ua не сравн етс  с мгновенным значением напр жени  с. Затем транзистор 7 открываетс  и предотвращает зар дку накопительного конденсатора 8. Этот процесс приспособлени  выходного напр жени  Ua к измен емой частоте входного сигнала осуществл етс  в течение относительно короткого времени Г.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь частоты в напр жение, содержащий двухступенчатый формирователь импульсов, вход которого соединен с входным

   зажимом, один выход подключен к управл ющему входу ключа, а другой - к функциональному датчпку, выполненному в виде С-цепочки , выход ключа соединен с накопительным конденсатором, подключенным также к согласующему устройству, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью уменьшени  инерционности преобразовани , в него введен дифференциальный усилитель и разр дный транзистор, причем конденсатор функционального датчика соединен с инвертирующим входом дифференциального усилител , выход которого подключен к базе разр дного транзистора, коллектор иоследнего соединен с накопительным конденсатором , а выход согласующего устройства подключен к неинвертнрующему входу дифференциальиого усилител .

   злI

   ipue.i