Преобразователь напряжение-частота

Преобразователь напряжение-частота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕЧАСТОТА , содержащий интегратор со схемой сброса, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход - к первому входу компаратора, „Сброс их второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены триггер, генератор, делитель частоты , переключатель, реверсивный счетчик и схема совпадения, причем счетный вход триггера соединен с выходом компаратора, прямой выход триггера подсоединен к управляющему входу схемы сброса интегратора, а инверсный выход - к управляющему входу переключателя, первый вход которого подключен к выходу генератора непосредственно , а второй вход - через делитель частоты, выходы переключа (Л теля подключены к суммирукяцему и вычитающему входам реверсивного счетчика , информационные выходы которого подключены к схеме совпадения, выход которой соединен с входом сброса триггера. яЛ СП 1чЭ fisd

СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (ll) (5))4 Н 0 М! 50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3624128/24-21 (22) 15.07.83 (46) 07. 11.85. Бюл. ¹ 41 (7 1) Воронежский технологический институт и Воронежский политехнический институт (72) О.Г.Козинцев, С.В.Жевнеров и В.В.Скугарев (53) 681. 325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 978341, кл. Н 03 К 13/20, 1978.

Электроизмерительные приборы, геофизические и гидрометеорологические приборы. N., ЦНИИТЭИ, ТС-5, выпуск 2, 1982, с. 12, рис. 4 ° (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕЧАСТОТА, содержащий интегратор со схемой сброса, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход — к первому входу компаратора, „Сдроби" второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьпнения точности, в него введены триггер, генератор, делитель частоты, переключатель, реверсивный счетчик и схема совпадения, причем счетный вход триггера соединен с выходом компаратора, прямой выход триггера подсоединен к управляющему входу схемы сброса интегратора, а ин— версный выход — к управляющему входу переключателя, первый вход которого подключен к выходу генератора непосредственно, а второй вход — через делитель частоты, выходы переключателя подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, информационные выходы которого подключены к схеме совпадения, выход которой соединен с входом сброса триггера.

1 1190522

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в различной цифровой измерительной аппаратуре.

Целью изобретения является повышение точности путем уменьшения погрешности нелинейности, обусловленной конечным временем разряда интегрирующего конденсатора, за счет того, что формируется интервал време-I ни разряда интегратора обратно пропорциональный входному напряжению.

Применение только цифровых элементов упрощает конструкцию и микроэлектронную реализацию устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя, на фиг. 2 — временные диаграммы работы.

"о« < (1 < х где Т, — постоянная времени интегратора.

Одновременно в течение времени

Т1 происходит накапливание выходных импульсов генератора 4, прошедших через делитель 5 частоты и переключатель 6 на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 (фиг.2яс). Количе5 ство импульсов И< записанных в теЭ чение времени Т в реверсивный счетчик 7 определяется выражением т<

7 (2J где С вЂ” коэффициент деления делителя 5 частоты;

Т „— период следования выходных

2S импульсов генератора 4.

Сигнал с выхода компаратора 2 в момент времени 1 (фиг.2S), характеризующий окончание преобразования

0< в интервал времени Т<, воздействует на счетный вход триггера 3 и устанавливает на выходе (Q) низкий уровень (фиг. 2 ь), осуществляющий сброс интегратора 1 в исходное состояние, а сигнал с выхода (® триггера 3, высоким уровнем (фиг.2г) воз35 действуя на управляющий вход переключателя 6, блокирует прохождение импульсов с выхода делителя 5 частоты на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 (фиг.2ж) и одновременно разрешает прохождение импульсов генератора 4 на вычитающий вход (фиг.20). Таким образом, происходит изменение направления счета реверсивg$ ного счетчика 7 на обратное. Выходные импульсы генератора 4 вычитают содержимое счетчика 7 до нуля. Время обратного счета Т определяется выражением

Т =Н,Т„, Преобразователь напряжение-час20 тота содержит интегратор 1 со схемой сброса, выход которого подключен к первому входу компаратора 2, второй вход которого подключеН к источнику опорного напряжения O д, а также содержит триггер 3, генератор

4, делитель 5 частоты, переключатель

6, реверсивный счетчик 7 и схему 8 совпадения, причем счетный вход триггера 3 соединен с выходом компаратора 2, прямой выход триггера 3 соединен с управляющим входом схемы сброса интегратора 1, а инверсный выход — с управляющим входом переключателя 6, первый вход которого подключен к выходу генератора

4 непосредственно, а второй вход— через делитель частоты 5, выходы переключателя 6 подключены к суммирующему и вычитающему входам ре— версивного счетчика 7, информационные выходы которого подключены к схеме 8 совпадения, выход которой со— единен с входом сброса триггера 3 и является выходом устройства.

Преобразователь работает следую— щим образом.

Пусть с момента 1< на его вход подано напряжение Uy . В момент времени напряжение 0, на выходе 50 интегратора 1 достигает значения источника опорного напряжения U > что приводит к срабатыванию компаратора 2. Таким образом осуществляется преобразование напряжения 0 « в обратно пропорциональный интервал времени Т< (фиг.2 ) согласно формуле

В момент времени 1„, когда в реверсивном счетчике оказываются записанными нули, срабатывает схема 8 совпадения и заканчивается полный (один) цикл преобразования, который многократно повторяется и на выход

1190522 (9) Таким образом

"оп "

0„

3 преобразователя (фиг.2k) поступает частота в соответствии с выражением

- — р (И) х где Т„ = Т, + Т . (5)

Заменяя в формуле (3) й, его значением из формулы (2) и подставляя из формулы (1) значение Т получаем л

uob <

Т

2 Llx ° С (6) Из выражений (4) и (6) следует

<х= ."x где 8 — крутизна преобразования, определяемая выражением

Подставляя в выражение (5) значения Т< и Т имеем

10 т. е., оба интервала обратно пропорциональны напряжению 0», и тогда период

15 частоты Т» также обратно пропорционален 0», а выходная частота преобразователя линейно зависит от 0» во всем диапазоне преобразования, Коэффициент деления С и минимальный интервал времени Т (соответст- . вующий максимальной выходной частоте преобразователя) выбираются из условия необходимости полного разряда интегрирующего конденсатора Т < Т

Р 2мин где Тр — время разряда конденсатора.

1190522

0у й

Ug

С о ст ави тель В. Пе шк ов

Редактор О.Юрковецкая Техред A.Áàáèíåö

Корректор N.Максимишинец

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7003/59 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5