SU826561A1 - Voltage-to-frequency converter - Google Patents

Voltage-to-frequency converter Download PDF

Info

Publication number
SU826561A1
SU826561A1 SU792807269A SU2807269A SU826561A1 SU 826561 A1 SU826561 A1 SU 826561A1 SU 792807269 A SU792807269 A SU 792807269A SU 2807269 A SU2807269 A SU 2807269A SU 826561 A1 SU826561 A1 SU 826561A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
resistor
voltage
converter
output
Prior art date
Application number
SU792807269A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Сергеевич Гутников
Валерий Валентинович Лопатин
Original Assignee
Le Polt I Im M I Kalinina
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 Le Polt I Im M I Kalinina filed Critical Le Polt I Im M I Kalinina
Priority to SU792807269A priority Critical patent/SU826561A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU826561A1 publication Critical patent/SU826561A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

Изобретение относится к электроизмеритель, ной технике и может найти применение при построении аналого-цифровых преобразователей, использующих промежуточное преобразование входного сигнала в частоту следования импульсов, а также при построении различ- 5 ных частотно-цифровых измерительных приборов.The invention relates to an electrical meter, and may find application in the construction of analog-to-digital converters using an intermediate conversion of the input signal to the pulse repetition rate, as well as in the construction of various 5 frequency-digital measuring devices.

Известен преобразователь напряжения в частоту’ интегрирующего типа, в котором изменение направления интегрирования осуществля- 10 ется путем изменения коэффициента' передачи преобразуемого напряжения, подключаемого одновременно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя, входящего в·.состав интегратора П).A voltage-to-frequency converter of the integrating type is known, in which the direction of integration is changed 10 by changing the transmission coefficient of the converted voltage, connected simultaneously to the inverting and non-inverting inputs of the operational amplifier, which is part of the integrator П).

Недостатком устройства является его сложность.The disadvantage of this device is its complexity.

Известен преобразователь напряжения ' в частоту, содержащий интегратор, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в ® цепи отрицательной обратной связи и петровым резистором, включенным между входной шиной преобразователя и инвертирующим входом операционного усилителя, ключ, включенный между инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной, делитель напряжения, 'вход которого подключен к входной шине преобразователя, а выход — к неинвертирующему входу операционного усилителя, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход — к управляющему входу ключа, и второй резистор [2J.A known voltage-to-frequency converter comprising an integrator made on an operational amplifier with a capacitor in the ® negative feedback circuit and a petro resistor connected between the input bus of the converter and the inverting input of the operational amplifier, a key connected between the inverting input of the operational amplifier and the common bus, divider voltage, the input of which is connected to the input bus of the converter, and the output to the non-inverting input of the operational amplifier, a threshold element whose input is dklyuchen to the output of the integrator, and an output - to the control input of the switch and a second resistor [2J.

Недостатком преобразователя является Скачкообразное изменение входного сопротивления при открытии и закрытии ключа, что представляет повышенные требования к величине внутреннего сопротивления источника входного сигнала, а при наличии реактивных параметров, например- фильтра или линий свя- зи между входным источником и входом преобразователя, приводит к дополнительной погрешности преобразователя.The disadvantage of the converter is an abrupt change in the input resistance when the key is opened and closed, which represents increased requirements for the internal resistance of the input signal source, and if there are reactive parameters, for example, a filter or communication lines between the input source and the input of the converter, it leads to an additional error converter.

Цель изобретения — повышение стабильности входного сопротивления.The purpose of the invention is to increase the stability of the input resistance.

Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе напряжения в частоту, содержащем интегратор, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи и первым резистором, включенным между входной шиной преобразователя и инвертирующим входом операционного усилителя, ключ, включенный между инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной, делитель напряжения, вход которого подключен к входной шине преобразователя, а выход — к неинвертирующему входу операционного усилителя, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход - к управляющему входу ключа, второй резистор включен последовательно с ключом.This goal is achieved by the fact that in the known voltage-to-frequency converter, comprising an integrator made on an operational amplifier with a capacitor in the negative feedback circuit and a first resistor connected between the input bus of the converter and the inverting input of the operational amplifier, a key connected between the inverting input of the operational amplifier and a common bus, a voltage divider, the input of which is connected to the input bus of the converter, and the output to the non-inverting input of the operational amplifier , Threshold element having an input connected to the output of the integrator, and an output - to the control key input, a second resistor connected in series with the key.

На чертеже приведен преобразователь, функциональная электрическая схема.The drawing shows the Converter, a functional electrical circuit.

Устройство содержит резисторы 1 и 2, соединенные с входной шиной, резистор 3, образующий с резистором 2 усилитель напряжения,резистор 4, соединенный последовательно с ключом 5, конденсатор 6 и операционный усилитель 7, образующие с резистором 1 интегратор, пороговый элемент 8, вход которого подключен к выходу усилителя 7, а выход — к управляющему входу ключа 5. Пороговый элемент 8 имеет два порога срабатывания и выполнен на операционном усили-, теле 9 с целью положительной обратной связи на резисторах 10 и 11.The device contains resistors 1 and 2 connected to the input bus, a resistor 3, forming a voltage amplifier with a resistor 2, a resistor 4 connected in series with a key 5, a capacitor 6 and an operational amplifier 7, forming an integrator with a resistor 1, a threshold element 8, the input of which connected to the output of the amplifier 7, and the output to the control input of the key 5. The threshold element 8 has two thresholds of operation and is made on the operational force, body 9 for the purpose of positive feedback on the resistors 10 and 11.

Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.

При разомкнутом состоянии ключа 5 к резистору 1 приложена часть входного напряжения, равная единице минус коэффициент передачи делителя на резисторах 2, 3, так как, ввиду большой величины коэффициента усиления усилителя 7, напряжения на его входах можно принять равными. Напряжение на выходе усилителя 7 изменяется его скоростью, пропорциональной входному напряжению, в результате заряда конденсатора 6 током, протекающим через резистор 1.When the key 5 is open, a part of the input voltage equal to unity minus the transfer coefficient of the divider on the resistors 2, 3 is applied to the resistor 1, since, due to the large value of the gain of the amplifier 7, the voltages at its inputs can be taken equal. The voltage at the output of the amplifier 7 is changed by its speed proportional to the input voltage, as a result of the charge of the capacitor 6 by the current flowing through the resistor 1.

По достижении выходным напряжением усилителя 7 порога срабатывания элемента 8 последний срабатывает, вызывая открытие клю,ча 5. При этом через резистор 4 протекает ток, пропорциональный входному сигналу, величина которого должна быть больше тока резистора 1. За счет этого ток, протекающий через конденсатор 6, меняет знак, в результа те чего напряжение на выходе усилителя 7 изменяется в противоположном направлении. По достижении второго Порога срабатывания элемента 8 последний изменяет состояние на противоположное, ключ 5 запирается и весь процесс повторяется.When the output voltage of amplifier 7 reaches the threshold of element 8, the latter is triggered, causing the key to open, cha 5. In this case, a current proportional to the input signal flows through resistor 4, the value of which must be greater than the current of resistor 1. Due to this, the current flowing through capacitor 6 , changes sign, as a result of which the voltage at the output of amplifier 7 changes in the opposite direction. Upon reaching the second trigger threshold of element 8, the latter changes the state to the opposite, key 5 is locked and the whole process is repeated.

Ввиду того, что токи перезаряда конденсатора 6 в обоих направлениях пропорциональны входному напряжению, функция преобразования 10 устройства линейна.Due to the fact that the overcharge currents of the capacitor 6 in both directions are proportional to the input voltage, the conversion function 10 of the device is linear.

Включение последовательно с ключом 5 резистора 4 приводит к тому, что при отпирании ключа 5 вследствие равенства потенциалов на входах усилителя 7 ток через резистор 1 15 не изменяется, в результате чего входное сопротивление преобразователя при обоих положениях ключа 5 одно и то же, т.е. достигается стабилизация входного сопротивления.The inclusion of a resistor 4 in series with the key 5 leads to the fact that when the key 5 is unlocked, due to the equality of potentials at the inputs of the amplifier 7, the current through the resistor 1 15 does not change, as a result of which the input resistance of the converter at the same position of the key 5 is the same, i.e. . stabilization of input resistance is achieved.

Claims (2)

Изобретение относитс  к электроизмернтелв ной. технике и может найти применение при построещш аналого-цифровых преобразователей , использующих промежуточное преобразо .вшше входного сигнала в частоту следовани  импульсов, а также при построении различньос частотно-цифровых измерительных приборов . Известен преобразователь напр жени  в частоту шстегрирующегр типа, в котором изменение направлени  интегрировани  осуществл етс  путем изменени  коэффициента передачи преобразуемого напр жени , подключаемого одновременно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилител , вхо д щего BV состав интегратора 11. Недостатком устройства  вл етс  его сложность . Известен преобразователь напр жени  в частоту , содержащий интегратор, вьшолненный на операционном усшштеле с конденсатором в цепи отрицательной обратной св зи и метровым резистором, включенным между входной шиной преобразовател  в инвертирующим входом операционного усилител , ключ, включенный между инвертирующим входом операционного усилител  и общей шнной, делитель налр  ени , вход которого подключен к входной шнне преобразовател , а выход - к неинвертирующему входу операционного усилител , пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход - к управл ющему входу ключа, и второй резистор 2J. Недостатком преобразовател   вл етс  скачкообразное изменение входного сопротивлени  при открытнн и закрытии ключа, что представл ет повьпиенные требовани  к величине внутреннего сопротнвленн  источника вход-ного сигнала, а при наличии реаюпшньсх параметров , например- фильтра кли лин  св - зн между входным источником и входом преобразовател , приводит к дополнительней погрешности преобразовател . Цель изобретени  - повьпиенне стабшпности входного сопротивлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном преобразователе напр жени  в частоту , содержащем интегратор, выполненный 38 на операционном усилителе с конденсатором в цепи отрицательной обратной св зи и первым резистором, включенным между входной шиной преобразовател  и инвертирующим входом операционного усилител , ключ, вклюценный между инвертирующим входом операционного усилител  и общей иошой, делитель напр жени , вход которого подключен к вход ной шине преобразовател , а выход - к неинвертирующему входу операционного усилител , пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход - к управл ющему входу ключа, второй резистор включен последовательно с ключом. На чертеже приведен преобразователь, функциональна  электрическа  схема. Устройство содержит резисторы 1 и 2, соединенные с входной шиной, резистор 3, образующий с резистором 2 усилитель напр жени ,резистор 4, соединенный последовательно с ключом 5, конденсатор 6 и операционный усилитель 7, образующие с резистором 1 интегратор , пороговый элемент 8, вход которого подключен к выходу усилител  7, а выход - к управл ющему входу ключа 5. Пороговый элемент 8 имеет два порога срабатывани  и выполнен на операционном усили-. теле 9 с целью положительной обратной св зи на резисторах 10 и 11. Преобразователь работает следующим образом . При разомкнутом состо нии ключа 5 к резистору 1 приложена часть входного напр жени , равна  единице минус коэффициент передачи делител  на резисторах 2, 3, так как, ввиду большой величины козффициенга усилени  усилител  7, напр жени  на его вхо дах можно прин ть равными. Напр жение на выходе усилител  7 измен етс  его скоростью пропорциональной входному напр жению, в результате зар да конденсатора 6 током, протекаюцдам через резистор 1. По достижении выходным напр жением уси лител  7 порога срабатьшани  элемента 8 последний срабатывает, вызьша  открытие кшо .ча 5. При этом через резистор 4 протекает ток, пропорциональный входному сигналу, величина которого должна быть больше тока резистора 1. За счет этого ток, протекающий через конденсатор 6, мен ет знак, в результате чего напр жение на выходе усилител  7 измен етс  в противоположном направлении. По остижении второго hopora срабатывани  элемента 8 последний измен ет состо ние на проивоположное , ключ 5 запираетс  и весь проесс повтор етс . Ввиду того, что токи перезар да конденсаора 6 в обоих направлени х пропорциональны ходному напр жению, функци  преобразовани  стройства линейна. Включение последовательно с ключом 5 реистора 4 приводит к тому, что при отпираии ключа 5 вследствие равенства потенциалов а входах усилител  7 ток через резистор 1 е измен етс , в результате чего входное соротивление преобразовател  при обоих полоени х ключа 5 одно и то же, т.е. достигает  стабилизаци  входного сопротивлени . Формула изобретени  Преобразователь напр жени  в частоту, содержащий интегратор, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи отрицательной обратной св зи и первым резистором , включенным между входной шиной преобразовател  и инвертирующим входом операционного усилител , ключ, включенный между инвертирующим входом операционного усилител  и общей шиной, делитель напр жени , вход которого подключен к входной шине преобразовател , а выход - к неинвертирующему входу onepaiwoHHoro усилител , пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход - к управл ющему входу ключа, и второй резистор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности входного сопротивлени , второй резистор включен последовательно с ключом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторсжое свидетельство СССР № 417731, кл. Н 03 К 13/20, 1973.  This invention relates to electrical measurement. It can be used in construction of analog-digital converters that use an intermediate conversion of the above input signal to the pulse frequency, as well as in the construction of different frequency-digital measuring devices. A voltage-to-frequency converter of the pinching type is known, in which the direction of the integration is changed by changing the transmission coefficient of the voltage to be converted, connected simultaneously to the inverting and non-inverting inputs of the operational amplifier that includes the BV composition of the integrator 11. A disadvantage of the device is its complexity. A voltage-to-frequency converter is known, comprising an integrator, implemented on an operating terminal with a capacitor in a negative feedback circuit and a meter-sized resistor connected between the input bus of the converter in the inverting input of the operational amplifier, the switch connected between the inverting input of the operational amplifier and the common cable, divider a signal whose input is connected to the converter input line and the output to the non-inverting input of the operational amplifier, the threshold element whose input is connected It is connected to the integrator output, and the output to the control input of the switch, and the second resistor 2J. The disadvantage of the converter is a jump-like change in the input impedance when the key is open and closed, which represents the requirements for the internal match of the input source, and in the presence of reuphing parameters, for example, a wedge filter connected between the input source and the input of the transducer, leads to additional error converter. The purpose of the invention is to control the input impedance. The goal is achieved by the fact that in a known voltage-to-frequency converter containing an integrator performed 38 on an operational amplifier with a capacitor in the negative feedback circuit and the first resistor connected between the input bus of the converter and the inverting input of the operational amplifier, the key included between the inverting the input of the operational amplifier and the common and common voltage divider, the input of which is connected to the input bus of the converter and the output to the non-inverting input of the operational amplifier bodies threshold element having an input connected to the output of the integrator, and an output - to the control input of the key, a second resistor connected in series with the key. The drawing shows the converter, the electrical circuit is functional. The device contains resistors 1 and 2 connected to the input bus, a resistor 3, which forms a voltage amplifier with a resistor 2, a resistor 4 connected in series with a switch 5, a capacitor 6 and an operational amplifier 7 forming an integrator with a resistor 1, a threshold element 8, an input which is connected to the output of the amplifier 7, and the output - to the control input of the key 5. The threshold element 8 has two thresholds and is made on the operational effort. body 9 for the purpose of positive feedback on resistors 10 and 11. The converter operates as follows. When the key 5 is open, a part of the input voltage is applied to the resistor 1, equal to one minus the transfer coefficient of the divider on the resistors 2, 3, since, due to the large gain factor of the amplifier 7, the voltage on its inputs can be taken equal. The voltage at the output of amplifier 7 is changed by its speed proportional to the input voltage, as a result of charging capacitor 6 with current, flowing through resistor 1. When the output voltage of amplifier 7 reaches the threshold of operation of element 8, the last one triggers after opening x 5. At the same time, a current proportional to the input signal flows through the resistor 4, the value of which must be greater than the current of the resistor 1. Due to this, the current flowing through the capacitor 6 changes sign, resulting in the voltage at the output of the amplifier 7 Change is in the opposite direction. Upon reaching the second hopora of actuation of element 8, the latter changes the state to the opposite, key 5 is locked and the whole process repeats. Since the recharging currents of capacitor 6 in both directions are proportional to the running voltage, the transformation function of the device is linear. Turning on in series with key 5 of the resistor 4 causes the unlocking of key 5 due to the equality of the potentials and the inputs of amplifier 7, the current through resistor 1 e changes, resulting in the input transcending of the converter in both key positions 5, the same. e. Achieves stabilization of input resistance. Claims of the Inverter Voltage to Frequency Converter comprising an integrator provided on an operational amplifier with a capacitor in the negative feedback circuit and a first resistor connected between the input bus of the converter and the inverting input of the operational amplifier, a switch connected between the inverting input of the operational amplifier and the common bus, voltage divider, the input of which is connected to the input bus of the converter, and the output - to the non-inverting input of onepaiwoHHoro amplifier, the threshold element, the input of which By connecting the output of the integrator, and an output - to the control input of the key, and the second resistor, characterized in that, to improve the stability of the input resistance of the second resistor is connected in series with the key. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate № 417731, cl. H 03 K 13/20, 1973. 2.Глазов М. Н. и Иванцов Л. Ф. Линейный преобразователь напр жение-частота, - Приборы и техника эксперимента, 1979, № 1, с. 143-144 (прототип).2. M. N. Glazov and L. F. Ivantsov. Linear voltage-frequency converter, - Instruments and Experimental Technique, 1979, No. 1, p. 143-144 (prototype).
SU792807269A 1979-08-07 1979-08-07 Voltage-to-frequency converter SU826561A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792807269A SU826561A1 (en) 1979-08-07 1979-08-07 Voltage-to-frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792807269A SU826561A1 (en) 1979-08-07 1979-08-07 Voltage-to-frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU826561A1 true SU826561A1 (en) 1981-04-30

Family

ID=20845299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792807269A SU826561A1 (en) 1979-08-07 1979-08-07 Voltage-to-frequency converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU826561A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU826561A1 (en) Voltage-to-frequency converter
Cutkosky A new switching technique for binary resistive dividers
GB1569385A (en) Digital to analogue converter
US4516086A (en) Frequency modulator for the transmission of analog data
JPS62249094A (en) Very short time enlarging device
RU2066068C1 (en) Current-to-voltage converter
SU959265A1 (en) Complex conductivity simulator
SU1038954A1 (en) Device for simulating inductive element non-linear characteristic
SU961138A1 (en) Voltage to frequency converter
SU953671A2 (en) Analog memory device
SU839048A1 (en) Multichannel analogue-digital converter
SU849233A1 (en) Resistorized voltage divider
SU978199A2 (en) Analog memory device
SU417732A1 (en)
SU862334A1 (en) Current regulator
SU746916A1 (en) Amplitude-to-time converter
SU945810A1 (en) Device for converting voltage to current
SU1146689A1 (en) Isignal integrator
GB1400565A (en) Analogue-to-digital converters
JPH047915A (en) D/a converter
JPS59135926A (en) Analog-digital converter
JPS5920692Y2 (en) f/v conversion circuit
SU1192140A1 (en) Function generator with voltage at input and frequency at output
SU871082A1 (en) Current to voltage converter
SU1193601A1 (en) Resistance-to-voltage converter