SU907797A1 - Преобразователь частоты в напр жение - Google Patents

Description

(Б ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В НАПРЯЖЕНИЕ, Изобретение относитс  к иэмеритеЛ ной технике и предназначено дл  использовани  в различных информационно-измерительных системах. Известен преобразователь Частотанапр жение , содержсШ(ий гюс едовател но соединенные формирователь, генератор пр моугольных («««лульсов, vwTer ратор и фильтр нижних частот. К выходу интегратора подключен один из входов компаратора, к входу которого подсоединен источник опв|жо го напр жени , а выход компаратора соединен с другим входом генератора пр моугольных импупьсоа. Выходом пре образовател   вл етс  выход фильтра нижних частот ГV Однако к вестное устройство обладает низким быстродействием. Кроме того, выходное напр жение преобразовател  пропорционально не частоте, а периоду входного сигнала, что ограничивает область его применени .

; / Известен преобразователь частоты IB напр жение, соде(жэдий триггер, выход кото|Х го подключен к входу генератора линейгаэ измен ющегос  напр жени  и через дифференцирующую цепь - к первому входу первого генератора экспоненциального напр жени , компаратор, первый вход которого подк/ очен к выходу первого генератора экспоненциального напр жени , а выход - к ущравл кщему входу генератора линейно из ен пцегос  напр женип , и анапоговое запоминающее устройство, выход которого соединен с выххэдной ШФ1НОЙ преобразовател . Данный преобразователь содержит также элемент заде|М(ки, вход которого подключен к шходу дифференцирующей цепи, а выход - к управл ющему входу аналогового запоминающего устройства 2 . Недостатком известного преобразовател   вл етс  пониженна  точность, что обусловлено вли нием нестабильности времени задержки. Цель изобретени  - повышение точ ности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  те что в известньЬ1 преобразователь час тоты в напр жение, содержащий гер, выход которого подключен к вхо генератора  и«ейно-измен ющегос  на пр жени  и через дифференцирущую цепь - к первону входу первого генератора экспоненциального напр жени , компаратор, первый вход которо подключен к выходу первого генерато ра экспоненциального напр жени , а выход - к управл ющему входу генера тора линейно-измен ющегос  напр жени , и аналоговое запоминающее устройство , выход которого соединен с выходной шиной, введены источник опорного напр жени , второй генера тор экспоненциального нги1{ }кени  и модул тор, причем выход источника опорного напр жени  подключен к вто рому входу компаратора, вход егорого генератора экспоненциального н пр жени  соединен с первьнч входст первого генератора экспоненциального напр жени , а выхсщ - с ин рмационным входом энв огового запоминающего устройства, вход модул тора подключен к выходу генератора линей но измен ющегос  иап м жени , а выход - к второму ахойу «ераого генератора экспо«вж| в ьного напр жени , при этом выход ко «г1аратора подключен к входу аналогового эапокинайШ(его уст{юйства, а выход триггера подклюмен к управл ющему входу «мжпарате а. На фиг 1 оредставленй функциональна  схема предл гашюго преобра зовател  частоты в нагижжение; уНа фиг. 2 - вренейные диаграм), по сн ющие его работу. Устройство триггер 1, 1выход которого негюсрецственно соединен с входом генв| а о «9 2 линейно измен ющегос  напр жени  и с угч)авл щим входом компаратсфа 3 и через дифференцирукщую цепь с входами первого 5 и второго 6 генераторов экспоненциальншо напр жений выход генератора 2 линейно измен ющегос  напр жени  соединен с входом модул тора 7, выход которого соединен свторым входом первого генератора экспоненциального напр жени . Выход последнего соединен с одним входом компаратора 3, второй вход которого соединен с выходом источника 8 опорного напр жени , а выход - с управл ющими входами генератора 2 линейно измен ющегос  напр жени  и аналоговдго запоминак цего устройства 9. Выход второго генератора 6 экспоненциального напр жени  соединен с входом аналогового запоминающего устройства 9, выход to которого  вл етс  выходом преобразовател . На временных диаграммах представлены входной сигнал (фиг.2а, сигналы на выходе триггера t (фиг.2б7, на выходе генератора 2 линейно измен ющегос  напр жени  (фиг.2вЛ на выходах генераторов 5, 6 экспоненциального напр жени  (фиг.2 г и 2 д соотв€тственно)и на выходе преобразовател  (фиг.2е). Преобразователь работает следующим образом. Первый входной импульс (фиг.2а} приводит триггер 1 в единичное состо ние (фиг.26) и на выходе генератора 2 линейно измен ющегос  напр жени  по вл етс  напр жение (фиг.2 в). Компаратор управл ющим уровнем напр жени  с выхода триггера 1 переводитс  в нерабочее состо ние. Приход второго импульса вызывает изменение состо ни  триггера 1, напр жение на выходе генератора 2 линейно измен ющегос  напр жени  перестает расти и остаетс  на уровне, пропорциональном периоду входных импульсов UT Т где U-,. напр жение, запоминающеес  на выходе генератора 2 линейно измен ющегос  напр жени  ; k - коэффициент пропорциональности; Т - период следовгми  импульсов. Компаратор 3 переходит в режим сравнени , гак как запрещающий единичный уровень на его «равл ющем входе отсутствует, Wa выходе дифференцирующей цепи k по вл етс  импульс , запускающий одновременно генераторы экспоненциального напр жени . При этом на выходе первого генератора 5 экспоненциального напр жени  возникает ;}кcпoнeнJ4иaльнoубывающее напр жение;(фиг. Зг). ) - . (2) где (о) - начальное значение напр жени  U (t) при . посто нна  времени формирующей RC-цепи генератора 5 экспоненциального напр жени . Начальное значение Uy выходного напр жени  первого генератора 5 экс поненциального напр жени   вл етс  величиной, пр мо пропорциональной периоду входных и пульсов х )п11 тКТ, (3 где m - коэффициент пропорциональности . Модул ци  начального значени  на пр жени  )) осуществл етс  с по мощью модул тора 7. Выходное напр жение второго гене ратора 6 экспоненциального напр жени  определ етс  по « юрмуле ,(t) . (4 где г(1 напр жение на выхо де второго генератора 6 экспоненциального напр жени ,; (о)const-начальное значе- . iние напр жени  (t) при , посто нна  времени формирующей RC-цепи генератора 6 экспоненциаального напр жени  Момент срабатывани  компаратора определ етс  из соотношени  u r- / --Uon, где выходное напр жение источника опорного напр жени . Из (5) получаем 4- а-Г Ри Чр S УХ Выходной импупьс компаратора 3 сбрасывает выходное напр жение гене ратора 2 линейно измен ющегос  напр жени  и поступает на управл ющий вх аналогового запоминающего устройств 9t на выходе 10 которого оказываетс при этом мгновенное значение выходного напЬ  хени  второго генератора экспоненциального напр жени  (фиг.2 1 отррое -запоминаетс  аналоговым запоминающим устройством 9 ДО следующего импульса с выхода компаратора 7 Это напр жение определ.:етс  из (k) при t tj.r, и равно f фиг.2 е): )--Uoe ° . иог.. Ч( их / При t-t Си %.acp).(8) Таким образом, на выходе преобра-. зовател  оказываетс  напр жение, величина которого пропорциональна частоте входных импульсов, С приходом следующего импульса цикл работы преобразовател  повтор етс . В предложенном изобретении по сравнению с известным достигаетс  исключение элемента временной задержки , вследствие чего исключаетс  составл юща  погрешности, обусловленна  нестабильностью &1 еменной задержки . Кроме того, исключаетс  двухкратный запуск генератора экспоненциального напр жени  в течении цикла изменени , что также способст- вует повышению точности. формула изобретени  Преобразователь частоты в напр  жение, содержащий триггер, выход которого подключен к входу генератора линейно измен ющегос  напр жени  и через дифференцирующую цепь - к первому входу первого генератора I экспоненциального напр жени , ком .паратор, первый вход которого подк/ очен к выходу первого генератора экспоненциального напр жени , а выход - к управл ющему входу генератора линейно измен ющегос  напр жени , и аналоговое запоминающее устройство выход которого соединен с выходной шиной4 отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него введены источник опорного напр жени , второй генератор экспоненциального напр жени  и модул тор, примем выход источника опорного напр жени  подключен ко второму входу компаратора, вход второ го генератора экспоненциального напр жени  соединен с первым входом пер вого генератора экспоненциального напр жени , а выход - с информационным входсж аналогового запоминающего устройства, вход модул тора подклюмен ющегос  напр жени , а выход ко второму входу первого генератора экспоненциального напр жени , при этом выход компаратора подключен к управл ющему входу аналогового запоминающего устройства, а выход триггера - к управл ющему входу компаратора .

прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №. 552693, кл. Н 03 К 13/00, 1.0i.75.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 48288А, кл. Н 03 К 9/06 (прототип).

8код

Фиг.1 S

Фаг

Claims (1)

1. формула изобретения

   Преобразователь частоты в напряжение, содержащий триггер, выход которого подключен к входу генератора линейно изменяющегося напряжения и через дифференцирующую цепь - к первому входу первого генератора

   - экспоненциального напряжения, ком.'паратор, первый вход которого подключен к выходу первого генератора экспоненциального напряжения, а выход - к управляющему входу генератора линейно изменяющегося напряжения, и аналоговое запоминающее устройство^ выход которого соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены источник опорного напряжения, второй генератор экспоненциального напряжения и модулятор, причем выход источника опорного напряжения подключен ко второму входу компаратора, вход второ го генератора экспоненциального напряжения соединен с первым входом пер вого генератора экспоненциального напряжения, а выход - с информационным входом аналогового запоминающего устройства, вход модулятора подклю чем к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход ко второму входу первого генератора экспоненциального напряжения, при этом выход компаратора подключен к управляющему входу аналогового запоминающего устройства, а выход триггера - к управляющему входу компаратора .