Двуполярный преобразователь напряжения в частоту

Двуполярный преобразователь напряжения в частоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДВУПОЛЯРНЫЯ ПРЕОБРАЗОВАTtinb НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ, содержащий генератор прямоугольных импульсов , схему сравнеиия, вьтолненную на двух пороговых элементах типа триггеров ИЬиитта с раэнополярными порогами срабатывания, интегратор, первый вход которого соединен с источником входного сигнала, а выход соединен с первым входом схемы сравнения , отли-чающийся тем, что, с целью повышения надежностиработы, в него введены форсирующее звено и блок обратной связи, причем вход форсирующего звена подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выход - к второму входу схемы сравнения, первый и второй выходы которой являются выходами устройства и подключены соответственно к первому и второму входам блока обратной связи, выход которого соединен с вторым входом интегратора. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИО/ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 Н 03 К 13 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3492665/18-21 (22) 21.09.82 (46) 15.05.84. Бюл. В 18 (72) Н.И.Козицина и Ю.М.Шапиро (71) Московский завод тепловой автоматики (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 512574, кл. Н 03 К 13/20, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 138156, кл. Н 03 К 13/20, 1980. (54)(57) ДВУПОЛЯРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ, содержащий генератор прямоугольных импульсов, схему сравнения, выполненную на двух пороговых элементах типа триггеров Шмитта с раэнополярными

„.ви„„нщ2722 А порогами срабатывания, интегратор, первый вход которого соединен с источником входного сигнала, а выход соединен с первым входом схемы сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены форсирующее звено и блок обратной связи, причем вход форсирующего звена подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выход — к второму входу схемы сравнения, первый и второй выходы которой являются выходами устройства и подключены соответственно к первому и второму входам блока обратной связи, выход которого соединен с вторым входом интегратора.

1092722

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, два компаратора, два источника опорного напряжения, два ключа, резистивный делитель, нелинейный двухполюсник (13.

Недостатком известного устройства является его сложность и низкая надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь напряжения в частоту, содержащий генератор прямоугольных импульсов, элемент сравнения, выполненный на двух пороговых элементах типа триггеров Шмитта с разополярными порогами срабатывания, интегратор, первый вход которого соединен с источником входного сигнала., а выход — с первым входом схемы сравнения 2 ).

Недостаток известного устройстванизкая надежность.

Цель изобретения — повышение

25 надежности устройства.

Поставленная цель достигается ем, что в двуполярный преобразователь напряжения в частоту, содержащий генератор прямоугольных импульсов, схему сравнения, выполненную на двух пороговых элементах типа триггеров Шмитта с раэнополярными порогами срабатывания, интегратор, первый вход которого соединен с источником входного сигнала, а выход соединен с первым входом схемы сравнения, введены форсирующее звено и блок обратной связи, причем вход формирующего звена подключен к выходу генератора прямоугольных 40 импульсов, а выход — к второму входу схемы сравнения, первый и второй выходы которой являются выходами устройства и подключены соответст— венно к первому и второму входам блока обратной связи, выход которого соединен с вторым входом интегратора.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит интегратор

1, один из входов которого соединен с источником входного сигнала, схему 2 сравнения, состоящую из двух пороговых элементов типа триггера

Риитта 3 и 4, первый вход схемы сравнения соединен с выходом интегратора, а выходы через блок 5 обратной связи — с вторым входом интегратора

1, генератор прямоугольного напря- 60 жения с регулируемой частотой 6, с выхода которого импульсы поступают через .форсирующее звено 7 на второй . вход схему сравнения 2. Выходами преобразователя являются в зависимости от знака входного сигнала выходы схемы сравнения 2.

Устройство работает следующим образом.

Генератор б формирует прямоугольные импульсы, частота которых регулируется настроечными элементами генератора. Импульсы с выхода генератора преобразуются форсирующим звеном 7 в напряжение U, форма которого показана на фиг. 2. Это напряжение суммируется на входе схемы

2 сравнения с выходным сигналом U интегратора 1. Полученная сумма сигналь Ог+ Ug является входным напряжением триггеров схемы 2 сравнения, которые имеют напряжения срабатываия Ug1 и Uc2 и отпускания Ug и 00, 1 причем для триггера 3 эти напряжения положительны, а для триггера 4 отрицательны. При соблюдении условия П„+ -Ц(Ос! на выходе пороговых элементов 3 и 4 напряжение отсутствует.

При интегрировании входного сигнала 0П абсолютное значение напряжения линейно. возрастает со скоростью, пропорциональной величине входного сигнала.

После срабатывания порогового устройства за счет действия отрицательной обратной связи напряжение на выходе интегратора уменьшается до момента отпускания порогового устройства. Пусть приращение напряжения Uh на выходе интегратора за время импульса 1 составит с/"с при срабатывании и Фо при отпускании порогового устройства (cM.фиг.2 1..

Если параметры U1и U2 на выходе форсирующего звена 7 выбраны таким образом, что всегда а г . О >д ; о то срабатывание порогового устройства схемы 2 сравнения произойдет в момент, совпадающий с передним фрон том напряжения. При выборе зоны возврата 0 -О порогового элемента таким образом, что

U -U )U +e" u U -U (0 +V +d"

С 0 1 С С 0 1 2 С отпускание порогового элемента схемы

2 сравнения произойдет в момент, совпадающий с задним фронтом напряжения Uh + U При этом длительность импульсов на выходе пороговых элементов th равна длительности импульсов на выходе генератора независимо от величины входного сигнала.

На выходах пороговых элементов схемы 2 сравнения при срабатывании появляется напряжение, амплитуда которого U постоянна, а знак противоположен знаку входного сигнала.

Очевидно, что средние значения токов во входной цепи и в цепи

1092722 обратной связи интегра.тора равны между собой, т.е. ос вх oc вх где Ор — среднее значение напряжения обратной связи;

"g„

Составитель A . Комаров

Редактор О.Колесникова Техред С.Мигунова Корректор B.Áóòÿãà

Заказ 3275/43 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д.4/5 — -(Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

С 0

Ь2 С2 последовательно с входным сигналом и с сигналом обратной связи соответственно.

На фиг. 1 блок 5 обратной связи показан функционально. В реальной схеме блок обратной связи может быть выполнен, например, на основе диодно-резистивных цепей и прециозионного стабилизатора напряжения, что позволяет повысить точность преобра30 зования.