SU711996A1 - Dc power-to-pulse repetition frequency converter - Google Patents

Dc power-to-pulse repetition frequency converter Download PDF

Info

Publication number
SU711996A1
SU711996A1 SU752115318A SU2115318A SU711996A1 SU 711996 A1 SU711996 A1 SU 711996A1 SU 752115318 A SU752115318 A SU 752115318A SU 2115318 A SU2115318 A SU 2115318A SU 711996 A1 SU711996 A1 SU 711996A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
integrator
voltage
input
amplifier
Prior art date
Application number
SU752115318A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.И. Белов
В.С. Каретников
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3890
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 Предприятие П/Я А-3890 filed Critical Предприятие П/Я А-3890
Priority to SU752115318A priority Critical patent/SU711996A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU711996A1 publication Critical patent/SU711996A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измерительной и вычислительной технике и может исполь зоватьс  при создании электронных счетчиков энергии посто нного тока с высокими помехоустойчивостью и метрологическими характеристиками. Оно может также найти применение при построении часготно-цифровых , измерительно-ци(}ровых, измерительно-вычислительных приборов и устройств предварительной обработки данных дл  ввода в цифровые вычислительные машины. Известен преобразователь энергии посто нного тока в количестве импульсов, содержащий интеграторы с кондёнсагсрам в цеп х обратной св зи, выполненный с разомкнутой структурой с изменением нап , равлени  интегрировани  1. Недостатком его  вл етс  сравнительно низка  точносгь преобразовани . Известен преобразователь энергии посто нного тока в количество импульсов, основанный на принципе регулируемой импульснсА обратной св зи, содержащий два интегратора, выполненные, например, на операционных усилител х Недостатками его  вл ютс  низка  термостабильность и помехоустойчивость. Цель изобретени  - повьпиение термостабильности и помехоустойчивости. Это достигаетс  тем, что в преофазователь энергии посто нного тока в частоту следовани  импульсов, содержащий два интегратора, выполненных на операционных усилител х с конденсаторами в цеп х обратных св зей, выход первого из которых соединен со входом нуль-органа, введены реверсивные переключатели, включенные между выходами источников преобразуемых напр жений и входами интегра- .горов, дифференциатор, выполненный на операционном усилителе и включенный между выходом второго интегратора и входом первого интегратора, и двуханодные стабилитроны, включенные параллельно интегрирующему конденсатору второго интегратора и резистору дифференциатора, а выход нуль-органа соединен с управл к щими входами реверсивньсх. переключателей .. . . . На фиг. 1 изображена струкгу ша  схема преобразовател ; на фиг. 2 - временные диаграммы;, по сн ющие его работу. v -;..; .,;.-. ..: . . ПреДЛШаемый преобразователь содержиг интеграторы 1 и 2, .выполненные на операционных усилител х -( и 2/ с кон денсаторами 1 2, и 22, включенными в цепи отрицательной обратной св зи (ООС). В цепь рос-.интёгратс эа 2 включен двуханодныйЬтабнлктрон .2 3 С параллельно .крн : денсатору 2 ,. Дифференциатор. а выпол нен на операционном усилнтбле 3|. со входным конденсатором 3,, стабилитроном За и резистором ООС 34. Инвертирукг«.и выход интегратора 2 соединен с входом Дифференциатора 3, выход которого через резистор 3 соединен с входом интеграгс а 1. Инвертирующий вход операционного уси лител  4, выполн ющего функцию нуль-ор ана,-соединен с вькодом интегратора 1, ыход - с управл ющими входами реверси гых переключателей 5 и 6 преобразуемых 1апр жений, выполненных по одинаковым схемам. Выходы 7 переключателей 5 и 6 соединены соответственно с входами инте раторов t и 2,а к входам коммутаторов подключены соответственно преобразуемы напр жени  X и У, цропорциональные то ку нагрузки и напр жению сети. Переключатели 5 и 6 преобразуемого напр жени  X могуг быть выполнены, например , на инвертирующем детекторе 8, Работа реверсивных переключателей 5 и 6 соответствует уравнени м - г- .l} 0, 1 г , где R - резистор R - соответствующий резистору 8 резистор в переключателе 6. Предположим, что при включении устройства все три конденсатора l . 1 ii 3 были разр жены, а напр жен . на инвертирующем выходе усилител  2 и (J на выходе усилител  1 равн лись нулю (фиг. 1 и 2, момент to), В силу большого коэффициента уснлёни  усилител  4 и возможных флуктуаци напр жени  U;) на его входе выходное на р жэние Ид отлично от нул , наггример от |р«1цательно (фиг., 2). При этом токи 1 1 имеют положительное направление ( фиг. 2). Нагф жение {jg инвертирующем выходе усилител  2 начинает. п х растать (фиг. 2), а на неинвертирующем выходе уменьшатьс . Через конденсатор 312 начинает протекать положительный ток, и петл  ООС усилител  3 замыкаетс  через стабилитрон 3 (сопротивление резистора 3 достаточно велик о It Через, резистор 35- начинает протекать ток -( отрицательногонатф жени , сгричем дл  обес- печеЕШ  работоспособности устройства ток -1 ij по модулю должен быть больше максимального тока -| j . Суммарный входной ток 1 j( + 1 /2 усилител  1 имеет отрицательное направление, поэтому напр жение U- начинает возрастать (фиг. 2), а наЩ) же1 ние U,4. по прежнему остаетс  отрицательным. Когда напр жение на конде{1сатсре 2 уменьщаетс  до напр жени  Е пробо  стабилитрона 2 g петл  ООС усилител  2 f замыкаетс  через стабилитрон 2.j , выходные напр жени  усилител  2 прекращают измен тьс , ток через конденсатор З становитс  равным нулю, на выходе усилителГ 3 напр жение U-} также становитс  нулевым, что обеспечиваетс  резистором Зд, ток 12. прекращает протекать (момент t-f ). Начина  с момента .на вход интегратора 1 воздействует только ток fO, поэтому напр жение U начинает уменьшатьс . Когда в момент t2. напр жение стстановитс  отрицатетьным, на выходе усилител  4 напр жение (3 измен ет пол рность на положительную, токи и /} станов тс  с трицательныма. Напр жение U(i. на инверт фующем выходе усилител  2 начинает уменьшатьс  (фиг. 2), а на неинвертирующем - возрастать. Стабилитрон 2 закрываетс . Через конденсатор 32. начинает протекать отрицательный ток, и петл  ООС усилител  3 за- . мыкаетс  через стабилитрон Зо, через ре- зистф 3 начинает протекать ток Ig положительного направлени , больший по модулю максимальнс о тока fx. Суммарный входной ток IT 2 имеет положительное направление, поэтому напр жение 0 продолжает уменьшатьс , а напр жение UA будет иметь положительную пол рность (фиг. 2). Когда напр жение на ксжденсаторе 3 увеличиваетс  до напр жени  +Е.пробо  стабилитрона 2 петл  ООС усилител  2 ,) замыкаетс  через стабилнтрси 2 выходные напр жени  усилител  прекращают измен тьс , ток через конденсагор 3 становитс  равным нулю, напр жение и и гок iVji. оказываютс  также рав ными нулю {момент i,- ). Начина  с момента вход интег ратора 1 воздействует только ток 1 j О поэтому напр жение U начинает увеличиватьс . Когда в момент Ьл напр жа1ие становитс  положите-льным, на выходе усилител  4 напр жение Уд измен ет пол рность на отрицательную, токи . и -Ijt станов тс  положительными. От момента с д до момента t в устройстве протекают те же процессы, что и от момента Со до -ti за исключением того, что конденсатор 2 2. измен ет напр жение от +E.f до -Е . Если напр жение +Е2. и -E,j пробо  стабилитрона Зз одинаковые, то положительна  и отрицательна амплитуды тока 12 также одинаковые и диаграммы напр жений и токов в промежутках t д - -t оказываютс  симметричными относительно осей абсцисс (фиг. 2), поэтому в установившемс  режиме приобретает вид дл  частоты их повторени  F гл- RZ .R,44 Повышение термостабильности досгига етс  за счет того, что температурный дрейф напр жени  смещени  усилителей Ij и 2 в одном полупериоде складьюае с  с напр жением а У, а в другом вычитаетс . Формула изобретени  Преобразователь энергии посто нного тока в частоту следовани  импульсов, содержащий два интегратора, выполненных на операционных усилител х с конденсаторами , в цеп х обратных св зей, выход первого из которых соединен с входом нзпь органа, отличающийс  гем, что с целью повышени  термостабильности и помехоустойчивости, в него введены реверсивные переключатели, включенные между выходами источнике преобразуемых напр жений и входами интеграторов, дифференциатор , выполненный на операционном усилителе и включенный между выходом второго интегратора и входом первого иртегратора . и двуханодные стабилитроны, включенные параллельно интегрирующему конденсатору второго интегратора и резистору дифференциатора, а выход нульоргана соединен с управлрпощими входами реверсивных переключателей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 166178, кл. еО1 R 19/26, 14.b8.65. 2.Авторское свидетельство СССР № 235847, кл. GO1 R 19/26, 13.12.67 (гфототип).The invention relates to measuring and computing equipment and can be used to create electronic DC energy meters with high noise immunity and metrological characteristics. It can also find application in the construction of frequency-digital, measuring-qi (} level, measuring-computing devices and data-pre-processing devices for input into digital computers. A DC-to-DC energy converter in the number of pulses is known, which contains integrators with condongsam x feedback, performed in an open-ended structure with a variation in the direction of integration 1. The disadvantage of it is relatively low conversion accuracy. The converter is known DC current in the number of pulses, based on the principle of adjustable pulse feedback, containing two integrators, performed, for example, on operational amplifiers. Its disadvantages are low thermal stability and noise immunity. Purpose of the invention is thermal stability and noise immunity. that in the pre-phaser of the energy of direct current to the pulse frequency, containing two integrators performed on operational amplifiers with capacitors in reverse In the zone, the output of the first of which is connected to the input of the zero-organ, reversing switches are inserted, connected between the outputs of the sources of transformed voltages and inputs of the integrated gore, a differentiator made on the operational amplifier and connected between the output of the second integrator and the input of the first integrator, and two-anode zener diodes connected in parallel with the integrating capacitor of the second integrator and the resistor of the differentiator, and the output of the zero-organ is connected to the control inputs of the reversible one. switches ... . . FIG. 1 shows the structure of the converter circuit; in fig. 2 - time diagrams;, which show his work. v -; ..; .,. ..:. . An advanced converter includes integrators 1 and 2, made on operational amplifiers - (and 2 / with capacitors 1 2, and 22, included in the negative feedback circuit (OOS). A two-anode table 2 is included in the de-integrate circuit 2. 2 3 С parallel .crn: densator 2,. Differentiator, and performed on the operational amplifier 3 |. With input capacitor 3 ,, Zener diode and OOS 34 resistor. Inverter ".and the output of the integrator 2 is connected to the input of Differentiator 3, the output of which through a resistor 3 is connected to the input of integrags a 1. Inverting the input of the operational amplifier 4, performing the function of null-or-ana, is connected with the code of the integrator 1, the output is with the control inputs of the reversible switches 5 and 6 of the transformed 1 prints made according to the same schemes. The outputs 7 of the switches 5 and 6 are connected respectively with the inputs of the integrators t and 2, and the inputs of the switches are connected respectively to the voltage X and Y, which are proportional to the load and network voltage. Switches 5 and 6 of the voltage to be converted X can be performed, for example, on the inverting detector 8, the operation of the reversing switches 5 and 6 corresponds to the equations - r - .l} 0, 1 g, where R is the resistor R is the resistor 8 corresponding to resistor 8 switch 6. Suppose that when you turn on the device all three capacitors l. 1 ii 3 were discharged and strained. at the inverting output of amplifier 2 and (J at the output of amplifier 1 was equal to zero (fig. 1 and 2, time to)), because of the large uslifi- cation coefficient of amplifier 4 and possible voltage fluctuations U;) at its input the output to the Id output is excellent from zero, nagrimer from | p «1, definitely (fig., 2). In this case, the currents 1 1 have a positive direction (Fig. 2). The jitter {jg inverting output of amplifier 2 starts. nx melt (Fig. 2) and decrease at the non-inverting output. A positive current begins to flow through capacitor 312, and the OOS loop of amplifier 3 closes through Zener diode 3 (the resistance of resistor 3 is large enough. Through it, resistor 35- begins to flow current - (negative signal), to ensure that the device is running, the current –1 ij the module must be greater than the maximum current - | j. The total input current is 1 j (+ 1/2 amplifier 1 has a negative direction, so the voltage U- starts to increase (Fig. 2), and the voltage is U, 4. remains negative. When the voltage on When the 1Satre 2 decreases to the voltage E, the breakdown of the zener diode 2 g of the loop of the environmental feedback of the amplifier 2 f closes through Zener diode 2.j, the output voltages of the amplifier 2 stop changing, the current through the capacitor 3 becomes equal to zero, at the output of the amplifier 3 the voltage U- } also becomes zero, which is provided by the resistor Back, the current 12. stops flowing (time tf). Starting from the moment the only current fO acts on the input of the integrator 1, therefore the voltage U starts to decrease. When at time t2. the voltage becomes negative, the voltage at the output of amplifier 4 (3 changes polarity to positive, the currents and /} become triggered. The voltage U (i. on the inverter fyuyamom output of amplifier 2 begins to decrease (Fig. 2), and on non-inverting - to increase. Zener diode 2 closes. Negative current starts to flow through capacitor 32, and the OOS loop of amplifier 3 is closed through Zener diode Zo, positive current Ig flows through resistor 3, which is greater than maximum current fx. Total current input IT 2 has a positive direction, therefore, the voltage 0 continues to decrease, and the voltage UA will have a positive polarity (Fig. 2). When the voltage on the alternator 3 increases to voltage + E. just zener diode 2 of the OOS loop 2,) closes through when the output voltage of the amplifier ceases to change, the current through the condenser 3 becomes equal to zero, and the voltage and go iVji also turn out to be zero {moment i, -). Starting from the moment the integrator 1 enters, only the current 1 j O is applied, so the voltage U starts to increase. When at the time of LL the voltage becomes positive, at the output of the amplifier 4, the voltage Ud changes the polarity to negative currents. and -Ijt become positive. From the moment from d to the moment t in the device, the same processes proceed as from the moment Co to -ti with the exception that the capacitor 2 2. changes the voltage from + E.f to -E. If the voltage is + E2. and -E, j, the stabilitant of the Zener diode is the same, then the positive and negative amplitudes of the current 12 are also the same and the voltage and current diagrams in the intervals t d –t are symmetrical with respect to the x-axis (Fig. 2), therefore in steady state it becomes their repetition rates are Fg-RZ .R, 44 The increase in thermal stability of the dosage is due to the fact that the temperature drift of the bias voltage of the amplifiers Ij and 2 in one half-period is accumulated with the voltage a and Y, and in the other is subtracted. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A converter of direct current energy to pulse frequency, comprising two integrators, made on operational amplifiers with capacitors, in feedback circuits, the output of the first of which is connected to an input of an organ, different heme, which in order to improve thermal stability and noise immunity, reversing switches are included in it, connected between the outputs of the source of convertible voltages and the integrator inputs, a differentiator made on the operational amplifier and switched on between the output of the second integrator and the input of the first integrator. and two-channel zener diodes connected in parallel to the integrating capacitor of the second integrator and the resistor of the differentiator, and the output of the nullorgan is connected to control inputs of the reversing switches. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 166178, cl. еО1 R 19/26, 14.b8.65. 2. USSR author's certificate number 235847, cl. GO1 R 19/26, 13.12.67 (phototype).

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Преобразователь энергии постоянного тока в частоту следования импульсов, содержащий два интегратора, выполненных на операционных усилителях с конденсаторами- в цепях обратных связей, выход первого из которых соединен с входом ну1Ь^органа, отличающийся гем, что с целью повышения термостабильности и помехоустойчивости, в него введены реверсивные переключатели, включенные между выходами источнике» преобразуемых напряжений и входами интеграторов, дифференциатор, выполненный на операционном усилителе и включенный между выходом второго интегратора и входом первого иртегратора^ и двуханодные стабилитроны, включенные параллельно интегрирующему конденсатору второго интегратора и резистору дифференциатора, а выход нульоргана соединен с управляющими входами реверсивных переключателей.A DC-to-pulse energy converter containing two integrators made on operational amplifiers with capacitors in feedback circuits, the output of the first of which is connected to the input of an organ, different heme, which is introduced into it to increase thermal stability and noise immunity reversible switches connected between the outputs of the source of the converted voltages and integrator inputs, a differentiator made on an operational amplifier and connected between the output of the second and the integrator and the input of the first integrator ^ and two-anode zener diodes connected in parallel to the integrating capacitor of the second integrator and the differentiator resistor, and the output of the zero organ is connected to the control inputs of the reversing switches.
SU752115318A 1975-03-21 1975-03-21 Dc power-to-pulse repetition frequency converter SU711996A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752115318A SU711996A1 (en) 1975-03-21 1975-03-21 Dc power-to-pulse repetition frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752115318A SU711996A1 (en) 1975-03-21 1975-03-21 Dc power-to-pulse repetition frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU711996A1 true SU711996A1 (en) 1981-08-07

Family

ID=20613290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752115318A SU711996A1 (en) 1975-03-21 1975-03-21 Dc power-to-pulse repetition frequency converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU711996A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6522982B1 (en) * 1999-09-24 2003-02-18 Cirrus Logic, Inc. Energy-to-pulse converter systems, devices, and methods wherein the output frequency is greater than the calculation frequency and having output phasing
CN103926482A (en) * 2013-10-28 2014-07-16 芜湖莫森泰克汽车科技有限公司 Converter testing device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6522982B1 (en) * 1999-09-24 2003-02-18 Cirrus Logic, Inc. Energy-to-pulse converter systems, devices, and methods wherein the output frequency is greater than the calculation frequency and having output phasing
CN103926482A (en) * 2013-10-28 2014-07-16 芜湖莫森泰克汽车科技有限公司 Converter testing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1235348A1 (en) Hysteresis circuit
US4112428A (en) Clocked precision integrating analog to digital converter system
US3246247A (en) Pulse width to d. c. converter
SU711996A1 (en) Dc power-to-pulse repetition frequency converter
US4336512A (en) Pulse width generator having a variable mark-to-space ratio
SU892424A2 (en) Reference voltage source
JPH0373234B2 (en)
SU1259968A3 (en) Digital-to-analog converter
SU746574A1 (en) Pulse-time multiplying device
SU809453A1 (en) Ac-to-to dc voltage converter
SU1587633A1 (en) Analog signal-to-frequency converter with pulse feedback
RU2024195C1 (en) Voltage-to-frequency changer
SU1267439A1 (en) Integrating device
SU788009A1 (en) High-voltage scale-type dc voltage converter
SU1117834A1 (en) Frequency-to-voltage converter
SU1200384A1 (en) Pulse generator
SU832601A1 (en) Analogue storage
SU1185354A1 (en) Multiplying-dividing device
SU1069124A1 (en) Periodic oscillator
SU1041984A1 (en) Voltage difference converter
SU661534A1 (en) Pulsed dc voltage stabilizer
SU584408A1 (en) Converter
SU736127A1 (en) Cosine function converter
RU1835085C (en) Source of reference voltage
SU434559A1 (en) SYNCHRONOUS DEMODULATOR