SU645262A1 - Voltage-to-frequency converter - Google Patents

Voltage-to-frequency converter

Info

Publication number
SU645262A1
SU645262A1 SU721746505A SU1746505A SU645262A1 SU 645262 A1 SU645262 A1 SU 645262A1 SU 721746505 A SU721746505 A SU 721746505A SU 1746505 A SU1746505 A SU 1746505A SU 645262 A1 SU645262 A1 SU 645262A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
voltage
comparator
output
transistor
Prior art date
Application number
SU721746505A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артур Хаплейн Ронольд
Михаелис Бернд
Мос Гюнтер
Original Assignee
Дойче Академи Дер Виссеншафтен Цу Берлин (Инопредприятие)
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 Дойче Академи Дер Виссеншафтен Цу Берлин (Инопредприятие) filed Critical Дойче Академи Дер Виссеншафтен Цу Берлин (Инопредприятие)
Priority to SU721746505A priority Critical patent/SU645262A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU645262A1 publication Critical patent/SU645262A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

трической схемы предложенного устройства; на фиг. 3 - то же, другой вариант; на фиг. 4 - вольт-амперна  характеристика процесса опрокидывани  в схеме, приведенной на фиг. 3.trichesky scheme of the proposed device; in fig. 3 - the same, another option; in fig. 4 shows the current-voltage characteristic of the rollover process in the circuit shown in FIG. 3

Устройство содержит преобразователь /, вход которого включен параллельно реактивному элементу 2, который через ключ 5 соединен с источником напр жени  4, выход преобразовател  / соединен с шиной входного сигнала и с входом компаратора 5, выход которого соединен с управл ющим входом ключа 3.The device contains a converter /, the input of which is connected in parallel to the reactive element 2, which through the switch 5 is connected to the voltage source 4, the output of the converter / connected to the input signal bus and to the input of the comparator 5, the output of which is connected to the control input of the switch 3.

На фиг. 2 приведен один из вариантов принципиальной электрической схемы предлагаемого устройства, состо щего из функционального преобразовател , выполненного в виде транзистора 6, включенного по схеме с общим эмиттером, конденсатора 7, ключа 8, источника напр жени  (на фиг. 2 - шина 9, компаратора 10, регулировочного резистора 11, резистораFIG. Figure 2 shows one of the variants of the circuit diagram of the device proposed, consisting of a functional converter made in the form of a transistor 6 connected according to a common emitter circuit, a capacitor 7, a switch 8, a voltage source (in Fig. 2 - bus 9, comparator 10 , adjusting resistor 11, resistor

12,причем база транзистора 6 соединена с одним выводом резистора 11, другой вывод которого через конденсатор 7 соединен с общей шиной и через ключ 5 с выходом источника напр жени  9, который через резистор 12 соединен также с коллектором транзистора 6, щиной входного сигнала и одним входом компаратора 10, другой вход которого соединен с общей шиной, а выход которого соединен с управл ющим входом ключа 5.12, with the base of transistor 6 connected to one output of resistor 11, the other output of which is connected via a capacitor 7 to a common bus and via a switch 5 to an output of a voltage source 9, which through a resistor 12 is also connected to a collector of transistor 6, an input signal and one the input of the comparator 10, the other input of which is connected to the common bus, and the output of which is connected to the control input of the key 5.

На фиг. 3 представлен другой вариант принципиальной электрической схемы устройства дл  преобразовани  напр жени  в частоту, которое содержит транзистор 13, конденсатор 14, диод 15, туннельный диод 16, резисторы 17 и 18, конденсатор 19, причем конденсатор 14 подключен параллельно переходу эмиттер - база транзистораFIG. 3 shows another variant of the circuit diagram of a device for converting voltage into a frequency, which contains a transistor 13, a capacitor 14, a diode 15, a tunnel diode 16, resistors 17 and 18, a capacitor 19, and the capacitor 14 is connected in parallel with the emitter-transistor base

13,диод 15 включен параллельно переходу база - коллектор транзистора 13, анод туннельного диода 16 соединен с эмиттером транзистора 13 и шиной входного сигнала , а катод диода 16 соединен с коллектором транзистора 13 и через последовательно соединенные резисторы У7 и 18 - с щиной входного сигнала, причем параллельно резистору 17 включен конденсатор 19.13, the diode 15 is connected in parallel with the base - collector of the transistor 13, the anode of the tunnel diode 16 is connected to the emitter of the transistor 13 and the input signal bus, and the cathode of the diode 16 is connected to the collector of the transistor 13 and through series-connected resistors U7 and 18 with an input signal moreover, parallel to the resistor 17 is on the capacitor 19.

Предложенное устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Реактивный элемент 2 зар жаетс  от источника напр жени  4 в течение весьма короткого времени и при .отключении источника напр жепи  4 с помощью ключа 3 разр жаетс  через нелинейное входное сопротивление преобразовател  1, образуемое резистором 11 и переходом база - эмиттер транзистора 6 (фиг. 2).The reactive element 2 is charged from the voltage source 4 for a very short time and when the voltage source 4 is disconnected using a switch 3 is discharged through the nonlinear input resistance of the converter 1 formed by the resistor 11 and the base-emitter junction of the transistor 6 (Fig. 2 ).

Создаваемый при этом выходной сигнал Si преобразовател  1 создает ток, который будет пропорционален току, протекающему через входное сопротивление преобразовател  /. В результате сложени  сигнала 5i с выхода преобразовател  1 с сигналом 52, создаваемым преобразуемым в частоту напр жением , возникает сигнал 5з,  вл ющийс  входным сигналом компаратора 5.The output signal Si of the converter 1 created at the same time creates a current which will be proportional to the current flowing through the input resistance of the converter /. As a result of the addition of the signal 5i from the output of the converter 1 to the signal 52 produced by the voltage converted to the frequency, a signal 5z arises, which is the input signal of the comparator 5.

Если входной сигнал 5з превысит обусловленную разр дом реактивного элемента 2 допустимую величину включени  компаратора 5, то произойдет зар д реактивного элемента 2 от источника напр жени  4 через ключ 3. Таким образом, с изменением напр жени  на конденсаторе 7 и, следовательно , изменением напр жени  сигнала Si с выхода преобразовател  / изменитс  также и входной сигнал 5з компаратора 5.If the input signal 5z exceeds the allowable switching-on value of the comparator 5, due to the discharge of the reactive element 2, the reactive element 2 will be charged from the voltage source 4 through the key 3. Thus, the voltage on the capacitor 7 changes and, consequently, the voltage changes the signal Si from the converter output / is also changed and the input signal 5 of the comparator 5.

Если же входной сигнал S компаратора 5 снизитс  до вызванной гистерезисом величины выключени  компаратора 5, то быстрый зар д реактивного элемента 2If the input signal S of the comparator 5 is reduced to the hysteresis caused by the value of the shutdown of the comparator 5, then the fast charge of the reactive element 2

прекратитс  и произойдет медленный разр д через входное сопротивление преобразовател  /. При этом скорость разр да определ ет частоту преобразовани  напр жени  или тока. Если изменитс  сигналstop and slow discharge through the input impedance of the converter / occurs. In this case, the discharge rate determines the frequency of the voltage or current conversion. If the signal changes

S-2, то вследствие описанного выше процесса произойдет изменение диапазона входной характеристики преобразовател  /, в котором измен етс  напр жение на реактивном элементе 2.S-2, then due to the process described above, the input characteristic range of the converter I will change, in which the voltage on the reactive element 2 varies.

Анализ показывает, что при достаточной величине сигнала 2 по сравнению с гистерезисом компаратора 5 наступает устойчивое преобразование напр жени  вThe analysis shows that with a sufficient signal value of 2 compared with the hysteresis of the comparator 5, a stable voltage conversion into

частоту.frequency

Другой вариант устройства дл  преобразовани  напр жени  в частоту с применением туннельного диода приведен наAnother embodiment of a device for converting voltage to frequency using a tunnel diode is shown in

фиг. 3. В этом устройстве в случае превышени  определенной величины напр жени  или определенной величины тока через туннельный диод 16 выдаетс  импульс. Обща  бхема, составленна  из транзистора 13,FIG. 3. In this device, if a certain voltage is exceeded or a certain current is measured, a pulse is emitted through the tunnel diode 16. A common bhema composed of transistor 13,

диода 15 и конденсатора 14, управл ет пороговой величиной импульса, подаваемого дл  образовани  сигнала S2. При этом функции компаратора 5, ключа 3 выполн ютс , в основном, туннельным диодом 16.the diode 15 and the capacitor 14, controls the threshold value of the pulse supplied to form the signal S2. Here, the functions of comparator 5, key 3, are performed mainly by the tunnel diode 16.

Дл  объ снени  принципа действи  схемы необходимо предварительно рассмотреть процесс опрокидывани  по вольтамперной характеристике туннельного диода (фиг. 4). В случае, если проход щий через транзистор 13 ток превысит определенную величину, то рабоча  точка PZ на вольт-амперной характеристике переместитс  в точку РЬ Под действием возросшего напр жени  на туннельном диоде 16 диод 15 станет электропроводным и конденсатор 14 быстро зар дитс . Рабоча  точка на характеристике переместитс  в направлении точки Ра- Если же при увеличении базисного напр жени  транзистора 13 ток коллектора достигнет сравнительно большой величины, произойдет скачок из точки Рг в точку Рг. Диод 15 будет заперт и конденсатор 14 начнет медленно разр жатьс  через участок база-эмиттер транзистора 13. По достижении точки PI процесс возобновитс .In order to explain the principle of the circuit, it is necessary to first consider the process of tipping over the current-voltage characteristic of a tunnel diode (Fig. 4). In case the current passing through the transistor 13 exceeds a certain value, the operating point PZ on the current-voltage characteristic will move to the point Pb Under the action of the increased voltage on the tunnel diode 16, the diode 15 will become electrically conductive and the capacitor 14 will quickly charge. The operating point on the characteristic will move in the direction of the point Pa. If, however, with an increase in the base voltage of transistor 13, the collector current reaches a relatively large value, a jump will occur from point Pr to point Pr. The diode 15 will be closed and the capacitor 14 will begin to slowly discharge through the base-emitter portion of the transistor 13. When the PI point is reached, the process will resume.

Примененный в такой схеме принцип позвол ет сделать дальнейшее обобщение, а именно - заменить схему совпадени , составленную из туннельного диода 16 и резисторов 17 и 18 компаратором 10, имеюш ,им на входе динатронную или дуговую характеристики (фиг. 2). Если ток коллектора транзистора 6 превысит определенную величину, то включитс  компаратор 10 и зар дитс  конденсатор 7. Этот зар д прекратитс  при достижении отключающего порогового напр жени  компаратора 10. Последующий затем разр д конденсатора 7 будет продолжатьс  до тех пор, пока не будет достигнуто включающее пороговое напр жение компаратора 10.The principle used in such a scheme makes it possible to make a further generalization, namely, to replace the coincidence circuit made up of a tunnel diode 16 and resistors 17 and 18 with a comparator 10, i.e., the input or arc characteristics (Fig. 2) at the input. If the collector current of transistor 6 exceeds a certain value, the comparator 10 will turn on and capacitor 7 will charge. This charge will stop when the comparator 10 trips threshold voltage is reached. The next discharge of capacitor 7 will then continue until the threshold threshold is reached comparator voltage 10.

Путем фиксировани  тока можно измен ть пределы изменени  базисного напр жени  (фиг. 2). Получение фиксирующего тока из преобразуемого напр жени  не  вл етс  проблемой, поскольку порогова  величина компаратора  вл етс  посто нной , и ток измер етс  только в момент совпадени .By fixing the current, the limits of variation of the base voltage can be changed (Fig. 2). Obtaining the latching current from the voltage to be converted is not a problem, since the threshold value of the comparator is constant and the current is measured only at the time of coincidence.

В противоположность известным, обычно примен емым схемам, в предложенном решении фиксирующий ток или друга  величина измен етс  только в момент совпадени . Это означает, что преобразование управл ющего напр жени  в линейный ток или какой-либо другой сигнал может быть осуществлено только в определенной рабочей точке, что  вл етс  большим преимуществом по сравнению с зар дом конденсатора посто нным током, который требует стабильности тока при колебани х выходного напр жени  генератора тока.In contrast to the known, commonly used circuits, in the proposed solution the clamping current or other value changes only at the moment of coincidence. This means that the conversion of the control voltage to a linear current or some other signal can only be carried out at a certain operating point, which is a great advantage compared to the charge of a direct current capacitor, which requires the stability of the current when the output voltage fluctuates. voltage generator current.

Соответствующее изменение сопротивлени  разр да, произведенное, например, с помощью упом нутого регулировочного резистора }, последовательно включенного сThe corresponding change in the discharge resistance made, for example, by means of the mentioned adjusting resistor}, connected in series with

участком база-эмиттер транзистора 6, позвол ет получить эффективное линейное преобразование напр жени  в частоту.the base-emitter section of the transistor 6 allows for an effective linear conversion of voltage to frequency.

Применение предлагаемого устройства позвол ет создавать измерительные датчики с частотным выходом в совокупности с преобразовател ми измер емых величин в напр жение, которые имеют большое значение дл  современной автоматизированной техники вместе с применением вычислительных устройств.The application of the proposed device allows the creation of measurement sensors with frequency output in conjunction with converters of measured values to voltage, which are of great importance for modern automated technology together with the use of computing devices.

Claims (3)

1.Устройство дл  преобразовани  напр жени  в частоту, содержащее реактивный элемент, соединенный с щиной источника напр }кени  через ключ, управл ющий вход которого соединен с выходом компаратора , вход которого соединен с щиной:1. A device for converting voltage into a frequency containing a reactive element connected to the width of a voltage source through a key whose control input is connected to the output of a comparator whose input is connected to a thickness of: входного сигнала, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства при сохранении высокой точности преобразовани , в него введен функциональный преобразователь , вход которого подключен параллельно реактивному элементу, а выход соединен с входом компаратора.An input signal, characterized in that, in order to simplify the device while maintaining high conversion accuracy, a functional converter is inputted into it, the input of which is connected in parallel to the reactive element, and the output is connected to the input of the comparator. 2.Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что функциональный преобразователь выполнен в виде транзистора, включенного по схеме с общим элементом с регулировочным резистором на входе.2. The device according to claim 1, characterized in that the functional converter is made in the form of a transistor connected in accordance with a circuit with a common element with an adjusting resistor at the input. 3.Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что компаратор выполнен на туннельном диоде, а ключ выполнен на диоде.3. The device according to claim 1, characterized in that the comparator is made on a tunnel diode, and the key is made on a diode. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination: 1.Смолов В. Б. Полупроводниковые кодирующие и декодирующие преобразователи напр жени . Л., «Энерги , 1967, с. 276- 283, рис. 3-3.1.Smolov V. B. Semiconductor encoding and decoding voltage converters. L., “Energie, 1967, p. 276- 283, fig. 3-3. 2.Махнанов В. Д., Милохин Н. Т. Устройства частотного и врем -импульсного преобразовани . М., «Энерги , 1970,2. Makhnanov V.D., Milokhin N.T. Devices of frequency and time-impulse transformation. M., "Energy, 1970, с. 34-37.with. 34-37. Фиг. 2FIG. 2 Фиг4Fig4
SU721746505A 1972-01-26 1972-01-26 Voltage-to-frequency converter SU645262A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU721746505A SU645262A1 (en) 1972-01-26 1972-01-26 Voltage-to-frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU721746505A SU645262A1 (en) 1972-01-26 1972-01-26 Voltage-to-frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU645262A1 true SU645262A1 (en) 1979-01-30

Family

ID=20502758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU721746505A SU645262A1 (en) 1972-01-26 1972-01-26 Voltage-to-frequency converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU645262A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU645262A1 (en) Voltage-to-frequency converter
GB914848A (en) Improvements in tunnel diode frequency changes
US3046414A (en) Pulse generator for producing periodic pulses of varying width from an alternating voltage
SU542331A1 (en) Amplitude limiter
SU420103A1 (en) GENERATOR OF LINEALLY CHANGING TENSION
SU629524A1 (en) Threshold arrangement
SU902204A1 (en) Frequency-modulated signal shaper
ES437556A1 (en) Oscillator circuit
SU566326A1 (en) Sawtooth voltage generator
US3337815A (en) Linear voltage to frequency converter
SU624356A2 (en) Pulse shaper
SU465627A1 (en) Constant voltage source
SU374718A1 (en) RELAXATION RADIATION DETECTOR
SU424317A1 (en) DOUBLE TURN SWITCH
SU566302A1 (en) Output amplifier of a sweep generator
SU566323A1 (en) Pulse generator
SU370713A1 (en) BINARY CELL
SU466619A1 (en) Electronic switch
SU362459A1 (en) • SESOYUZIAP I
SU422120A1 (en)
SU921080A1 (en) Voltage-to-frequency converter
SU568144A1 (en) Power supply source,particularly for spectrometer analyzer
SU1211660A1 (en) Current-to-pulse frequency converter
SU1192118A1 (en) One-shot multivibrator
SU478343A1 (en) Photoelectric converter