SU900435A1 - Преобразователь частота-напр жение - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах дл  преобразовани  частотных сигнсшов, мен юстихс.ч в широком диапазоне. Известен преобразователь частотанапр жение , с,одержа1чий последовательно соединенные формирователь импульсов , генератор пр моугольных импульсов интегратор и выпр митель 1 . Однако это устройство обладает недостаточной ,1РочнсГстью преобразовани . Наиболее блиэким по технической сущности к изобретению  вл етс  преобразователь частота - напр жение содержащий ; 6рмировател иготульсов .измер емой частоты, интегратор, выход которого соединен с одним из вхо дов компаратора, источник опорного напр жени , генератор пр моугольных импульсов и фильтр нижних частот 2 Недостатком этого преобразовател   вл етс  недостаточна  точность преобразовани  при расширении диапазона измер емых частот, так как точ-1 ность преобразовани  обратно пропорциональна  величине коэффициента перекрыти  диапазона частот. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  при расширении диапазона измер емых частот. Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь частота - напр жение , содержащий, формирователь импульсов измер емой частоты, интегратор , выход которого соединен с первым /входом; компаратора, и источник опорного напр жени , снабжен RS-трнггером, коммутатором, формирователем номера поддиапазона, элементом И и делителем напр жени , при этом выход формировател  импульсов измер емой частоты подключен к S-входу RS-триггера и к первому входу формировател  номера поддиапазона, второй вход которого соединен с первым входом элемента И и выходом компаратора , а выход формировател  номера поддиапазона- соединен со вторым входом элемента И, выход котороj-o соединен с R-входом RS-триггера, выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход .которого соединен с выходом источника опорного напр жени  и через делитель напр жени  со вторым входом компаратора , а выход компаратора соединен со входом интегратора.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого преобобразовател .

Преобразователь частота - напр жение , содержит формирователь 1 импульсов измер емой частоты, интег ратор 2, компаратор 3, источник 4 опорного напр жени , КВ-триггер 5, коммутатор б, формирователь 7 номера поддиапазона, выполненный, например , на пересчетных схемах, элемент И 8 и делитель 9 напр жени .

Преобразователь работает следую ДИМ образом.

Сигнал измер емой частоты поступает на формирователь 1. Первый сфомированный импульс устанавливает RS-триггер 5 в состо ние, разрешающее прохождение опорного напр жени  ( ) через коммутатор б на интегратор 2. Выходное напр жение интегратора 2 измен етс  по линейному закону в соответствии с выражением

-4 и.

и

on.

вы «..ИНТ.

где выл.ннт выходное напр жение

интегратора 2; Т - посто нна  интегрировани  ;

tи - врем  интегрировани . Весь диапазоа-частот разбивавшей на N поддиапазонов таким образом, чтобы в поддиапазонах отношени  крайних частот бьшо равно:

подл, гдеm 1,2,3,

тогда отношение крайних частот полного диапазона

g птах.

. (2-)

Использование в преобразователе формировател  7 номера поддиапазона , автоматически раздел ющего заданный диапазон частот на поддиапазон , позвол ет обеспечить точност преобразовани  независимо от величины коэффициента перекрыти  диапазона частот.

Врем  интегрировани  t интегра тором 2 в пределах поддиапазона величина переменна  и зависит от измер емой частоты

tn Т-к ( 2 )- ,

-период измер емой часгде тоты;

К

-количество периодов, измер емое в млаофием

поддиапазоне частот ( ,2,3...,);

. п -номер поддиапазона. Посто нна  времени интегратора 2 выбираетс  такой, что&г на максимальной частоте поддиапазонов Ug,, было равно Uon / 2 . При на минимальной .частоте поддиапазонов оно равно и,п..

. Делитель 9 напр жени  служит дЛ  , подачи на один из входов компаратора 3напр жени  величиной Uon/Z . В момент равенства выходного напр жени  интегратора 2 напр жению Uon компаратор 3 формирует сигнал, поступающий на элемент 8 И.

Иглпульсы с формировател  1 поступают также на формирозате.ль 7 номера поддиапазона, вырабатывающего сигнал в моменты, соответствующие О -числам К ( 2™ ) периодов измер емой частоты.

Сигнал с выхода формировател  7 номера поддиапазона подаетс  на второй вход элемента 8. При совпаде5 НИИ сигналов на первом и втором входах элемента 8 на его выходе по вл етс  сигнал, устанавливающий в состо ние Отриггер 5, закрывающий вход коммутатора 6, прекраща  тем

0 самым поступление опорного напр жени  на интегратор 2. Таким образом, выходное напр жение интегратора ивы.ИНТ. .зависит от измер емой частоты и измен етсг  .от Uon./2 ДО Uon

e Технический эффект от использова-ни  изобретени  заключаетс  в возможности построени  широко диапазонного ( с большим коэффициенте перекрыти  диапазона частот) преобразова тел  частота - напр жение, обеспечивающего повышение точности преобразовани  за счет возможности автоматического разбиени  всего частотного диапазона на поддиапазоны.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь частота-напр жение , содержащий формирователь импульсов измер емой частоты, интегратор , выход которого соединен первым входом компаратора, и источник опорного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани  при

   5 расширении диапазона измер емых частот, в него введены RS-триггер, коммутатор, формирователь, номера поддиапазона, элемент И и делитель напр жени , при этом выход формировател  импульсов измер емой частоты подключен к S- входу RS-триггера и к первому входу формировател  номера поддиапазона, второй вход которого соединен с первым входом

   е элемента И и выходом кс лпаратора, а выход формировател  номера поддиапазона соединен со рторьил входом элемента И, выход которого соединен с R-входом КЗ-триггера, выход которого соединен с первым входом

   0 коммутатора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени  и .через делитель напр жени  со вторым входом компа ратора , а выход кот мутатора соеди5 ней со входом интегратора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Преобразование частоты в аналоговый сигнал с малым уровнем

   пульсаций. Измерительна  техника 1973, 6, с.88.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 552693, кл:. Н 03 К 13/00, 1977,

   Нпо19иапазона