SU712950A1

SU712950A1 - Pulse repetition period-to-voltage converter

Info

Publication number: SU712950A1
Application number: SU782675678A
Authority: SU
Inventors: Алексей Васильевич Кулешов; Анатолий Кириллович Климков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4444
Priority date: 1978-09-11
Filing date: 1978-09-11
Publication date: 1980-01-30

Description

1one

Изобретение относитс к электрическим измерительным преобразовател м, в частности к преобразовател м частотных сигналов в напр жение, и может быть применено в автоматизированных системах управлени и контрол .The invention relates to electrical measuring transducers, in particular, to converters of frequency signals to voltages, and can be applied in automated control and monitoring systems.

Известен преобразователь периода следовани И1мпульсов в аналоговые напр жени , содержащий два накопительных элемента, шунтируемых ключами, управл ющие входы которых один непосредственно, а другой через инвертор соединены с выходом триггера со счетным входом, двухканальный электрический ключ, состо щий из выключателей соответствующих каналов, управл ющие входы которых один непосредственно , а другой через дополнительный инвертор соединены с выходом блока управлени , блок линейного зар да накопительных элементов, соединенный с положительным полюсом источника питани , и выходной сумматор, подключенный входами к накопительным элементам 1.A known converter of the period of I1pulses to analog voltages, containing two accumulative elements shunted with keys, the control inputs of which are directly and the other through an inverter connected to the trigger output with a counting input, a two-channel electrical switch, consisting of switches of the corresponding channels, controlling the inputs of which one directly and the other through an additional inverter are connected to the output of the control unit, the linear charge unit of the storage elements connected to the terminal positive-pole of the power source, and an output adder connected to the inputs of the storage element 1.

Его недостатком вл етс низка точность преобразовани .Its disadvantage is the low conversion accuracy.

Известен также преобразователь периода следовани импульсов в напр жение, содержащий триггер, счетный вход которого соединен с входом преобразовател , и два канала формировани линейно-измен ющегос напр жени , выходы которых подключены к входам сумматора. Каждый из каналов, содержит интегратор, выполненный на операционном усилителе и интегрирующем конденсаторе, вход которого через переключатель соединен с источником разнопол рного эталонного напр л ени 2.Also known is a pulse period to voltage converter, which contains a trigger, the counting input of which is connected to the converter input, and two channels for forming a linearly varying voltage, the outputs of which are connected to the inputs of the adder. Each of the channels contains an integrator made on an operational amplifier and an integrating capacitor, the input of which through a switch is connected to a source of a different-polarity reference 2.

К недостатку этого преобразовател относитс его пониженна наделшость.The disadvantage of this converter is its reduced fairness.

Цель изобретени - повышение надежности преобразовател .The purpose of the invention is to increase the reliability of the converter.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном преобразователе периода следовани импульсов в напр жение, содержащем триггер, счетный вход которого соединен с входом преобразовател , и два канала формировани линейно-измен ющегос напр л ени , выходы которых подключеныThe goal is achieved by the fact that in a known converter of a pulse-to-voltage period to a voltage containing a trigger, the counting input of which is connected to the input of the converter, and two channels of forming a linear-varying voltage whose outputs are connected

к входам сумматора и каждый из которых содержит интегратор, выполненный на операционном усилителе и интегрирующем конденсаторе, вход которого через переключатель соединен с источником разнопол рного эталонного напр жени , управл ющие входы переключателей каждого канала подключены к выходам триггера, а интегрирующий конденсатор каждого канала шунтирован ключом, управл ющий входto the inputs of the adder and each of which contains an integrator, made on an operational amplifier and an integrating capacitor, whose input is connected via a switch to a source of a different-pole reference voltage, the control inputs of switches of each channel are connected to the trigger outputs, and the integrating capacitor of each channel is shunted with a key, control input

которого соединен с управл ющим входомwhich is connected to the control input

переключател этого же канала через формирователь коротких импульсов.switch the same channel through the shaper short pulses.

На чертеже представлена функциональна электрическа схема преобразовател .The drawing shows the functional electrical circuit of the converter.

Преобразователь содержит триггер 1, переключатели 2, 3, интеграторы на операционных усилител х 4, 5, ключи 6, 7, формирователи 8, 9 коротких импульсов, сумматор 10, источник 11 разнопол рного эталонного напр жени , интегрирующие конденсаторы 12, 13. Счетный вход триггера 1 соединен с входом преобразовател , а его выходы-с управл ющими входами переключателей 2, 3 и входами формирователей 8, 9. Элементы 2, 4, 6, 8, 12 образуют первый, а элементы 3, 5, 7, 9, 13-второй канал формировани линейно-измен ющегос напр жени , выходы которых подключены к входам сумматора 10. Источник 11 разнопол рного эталонного напр жени соединен через переключатели 2 и 3 с входами интеграторов каждого канала. Интегратор первого канала выполнен на операционном усилителе 4 и конденсаторе 12, шунтированном ключом 6, а интегратор второго канала -на операционном усилителе 5 и конденсаторе 13, шунтированном ключом 7.The converter contains a trigger 1, switches 2, 3, integrators on operational amplifiers 4, 5, keys 6, 7, formers 8, 9 short pulses, adder 10, source 11 of a different polarity reference voltage, integrating capacitors 12, 13. Counting input trigger 1 is connected to the converter input, and its outputs are connected to the control inputs of switches 2, 3 and the inputs of drivers 8, 9. Elements 2, 4, 6, 8, 12 form the first, and elements 3, 5, 7, 9, 13 - the second channel for the formation of a linearly varying voltage, the outputs of which are connected to the inputs of the total 10. Source 11 Hetero polar reference voltage is connected via the switches 2 and 3 to the inputs of integrators each channel. The integrator of the first channel is made on the operational amplifier 4 and the capacitor 12 shunted with a switch 6, and the integrator of the second channel on the operational amplifier 5 and a capacitor 13 shunted with a switch 7.

Работает преобразователь следующим образом.The converter works as follows.

На счетный вход триггера 1 поступает частотный преобразуемый сигнал, переключает его и преобразуетс на его выходе в сигнал пр моугольной формы. Нолученные импульсы с единичного и нулевого выхода триггера 1 имеют взаимный фазовый сдвиг 180°. Эти импульсы проход т на управл ющие входы переключателей 2, 3, попеременно подключа к входам интеграторов входные разнопол рные эталонные напр жени от источника 11.At the counting input of trigger 1, the frequency signal to be converted arrives, switches it over and is converted at its output into a square wave signal. The received pulses from a single and zero output of the trigger 1 have a mutual phase shift of 180 °. These pulses are passed to the control inputs of the switches 2, 3, alternately connected to the inputs of the integrator are the input polarity reference voltages from the source 11.

В результате интегрировани полученных пр моугольных импульсов на выходах интеграторов образуютс сигналы треугольной формы со сдвигом по фазе друг относительно друга на 180°, амплитуда которых пропорциональна периоду следовани входных импульсов. В начале каледого цикла интегрировани формирователь 8As a result of the integration of the obtained rectangular pulses, triangles form signals at the outputs of the integrators with a phase shift relative to each other by 180 °, the amplitude of which is proportional to the follow-up period of the input pulses. At the start of the integrated cycle, the shaper 8

или 9 вызывает соответственно замыкание ключа 6 или 7, в результате чего интегрирование начинаетс с нулевого уровн .or 9 causes a closure of key 6 or 7, respectively, as a result of which integration starts from the zero level.

С выхода каждого интегратора напр жени треугольной формы, сдвинутые по фазе на 180°, поступают на входы аналогового сумматора 10.From the output of each integrator, the voltage of a triangular shape, shifted in phase by 180 °, is fed to the inputs of the analog adder 10.

В результате суммировани этих сигналов на выходе аналогового сумматора 10As a result, the summation of these signals at the output of the analog adder 10

образуетс сигнал в виде посто нного напр жени , величина которого равна амплитуде напр жени треугольной формы, т. е. пропорциональна периоду следовани входных импульсов.a signal is generated in the form of a constant voltage, the magnitude of which is equal to the amplitude of the voltage of a triangular shape, i.e., is proportional to the period of the following pulses.

Благодар предложенным отличи м достигаетс повышение надежности преобразовател , так как отпадает необходимость в компенсации посто нной составл ющей напр жени на выходе интеграторов.Due to the proposed differences, an increase in the reliability of the converter is achieved, since there is no need to compensate for the constant component of the voltage at the output of the integrators.

Claims

1. USSR author's certificate number 382228, cl. H OZK 13/16, 1969.

2. USSR author's certificate number 571897, cl. H OZK 9/06, 1976 (prototype).