Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(11) 520701

Союз Советских

Социали стим вских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.02.75 (21) 2104828/21 (51) М, Кл.

Н 03 К 13/20 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.07.76.Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 08.12.76

Гасударственный квинтет

Саввта Мнннатрав СССР

ll0 делам нэабретеннй и аткрытнй (53) УДК 681 325 (088.8) В. LL Михотин, Б. В. Чувыкин, Э.К. Шахов и В. М. Шляндин (72) Авторы изобретения

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ

СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной технике, может использоваться в системах автоматического контроля и в цифровых измерительных приборах специального и универсального назначения. 5

Известен преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, который содержит формирователь двухполярных импульсов стабильной волысекундной площади и усилитель-ограничитель, подключенный к вы.— 1p ходу интегратора и синхронизирующему входу коммутирующего генератора, выход которого соединен со входами интегратора непосредственно и через формирователь импульсов стабильной вольт-секундной площади is (1) . Он обеспечивает высокую точностьпреобразования напряжений низкого уровня обеих полярчостей, обусловленную тем., что в момент равенства интегралов от входного напряжения и импульса обратной связи оп- 20 ределяется с помощью обычного усилителяограничителя, выделяющего переходы через нуль выходного напряжения интегратора.

Однако коммутационные выбросы в выходном. напряжении коммутатора препятст- 26 вуют достижению высоких точностей при измерении напряжений малого уровня. Кроме того, нестабильность коэффициента передачи коммутатора полным весом входит в погрешность преобразования.

Наиболее близким. к данному изобретению техническим решением является преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий дифференциальный усилитель постоянного тока, соединенный со входом интегратора, блок сравнения, цолкгноченный ко входу формирователя импульсов обратной связи (2).

Однако известное устройство работает с большой погРешностью.

Бель изобретения — повышение точности преобразования.

В предлагаемое устройство введен реверсивный переключатель, входы. которого соединены соответственно с выходами источника преобразуемого сигнала и формирователя импульсов обратной связи, выходы подключены ко входам. дифференциального усилителя постоянного тока, а выход интегратора через конденсатор подключен ко вхо520701

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, соцержащий дифференциальный усилитель постоянного тока, соединенный со входом интегратора, блок сравнения, подключенный ко входу формирователя импульсов обратной связи, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него ввецен реверсивный переключатель, входы которого соединены соответственно с выходами источника преобразуемого сигнала и формирователя импульсов обратной связи, выходы подключены ко входам дифференциального усилителя постоянного тока, а выход интегратора через конденсатор подклняен ко входу блока сравнения, выход которого через блок управления подключен к управляющему входу реверсивного переключателя.

Источники информации, принятые во в имание при экспертизе:

1. Авт.св, СССР № 291155, кл.

О 01 р 19/26, 08.12.69, 2. Патент США № 3322942, кл.

235-183, 10.05.63 (прототип). ду блока сравнения, выход которогс через блок управления подключен к управляющему входу реверсивного переключателя.

На чертеже изображена функциональная схема преобразователя. 5

Выходы реверсивного переключателя 1 соединены со входами дифференциального усилителя 2, выход которого подклеен через интегратор 3 и конденсатор 4 ко входу блока сравнения 5. Выход блока срав- 1О ненни, являющийся и выходом всего устройства, соедине,.* через формирователь импульсов обратной связи 6 с одним входом реверсивного переключателя 1, другой вход которого соецпнен с выходом 7 источника преоб-1> разусмого сигна IQ> и одним. входом блока угравления 8, другой вход которого подключен к выходу генератора 9, а выхоц — к управляюц1ему входу переключателя 1.

Преобразователь работает следующим об — ® .ла вход реверсивного переключателя 1 с выхода 7 источника преобразуемого сиг— нала поступает подлежащее преобразованию напряжение U» которое во время преоб25 разования остается постоянным. Выходное напряжение интегратора 3, уменьшаясь, в момент 4g достигает порогового напряжения блока сравнения 5. Блок сравнения 5

ЗО запускает формирователь импульсов обратной связи 6, который формирует импульс амплитуды Uz, превосходящий входное напряжение. Когца импульс обратной связи через реверсивный переключатель 1 поступает ка

35 вход дифференциального усилителя 2, напряжение на выходе интегратора 3 растет со скоростью, пропорциональной разности U — U<, в течение времени Ф,О, Поскольку входное напряжение продолжает действовать, вь.ходное напряжение на интеграторе 3 вновь уменьшается и достигает „0, в результате чего формируется следующий импульс обратной связи. Длительность элементарного цикла работы. преобразователя Т= +г,1, а частота следования выходных импульсов

1 Х

3blX

0 О

Точность преобразования определяется стабильностью вольт-секундной площади импульса обратной связи. На точности преобразования не сказывается стабигьность коэффициентов передачи реверсивного переключателя 1 и дифферециального усилителя 2, так как они в равной мере влияют на изменения сравниваемых величин.

Для ликвидации основного источника погрешности — дрейфа нуля дифференциального усилителя постоянного тока 2 †переключатель 1 модулирует разность сравниваемых величин с постоянной частотой, которая много меньше частоты следования выходных импульсов. Поэтому коммутационные выброcb в бесконтактных ключевык элементах т.енебрежимо мало влияют на точность преобразования.

Ключи переключателя 1 срабатывают по команде с блока управления 8, который коммутирует лишь в моменты срабатывания блока сравнения 5. Частота модуляции задается генератором 9. Конденсатор 4 служит для л .1кви "ации по .то пипой ос "зв. ю:дей на выходе интегратора 3, обусловленной дрейфом нуля дифференциального усилителя постоянного тока 2 и интегратора 3.

Формула изобретения

520701

Составитель Н. Баринова

Техред Q. Луговая Корректор Q. Мельниченко

Редактор Б. Федотов филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4969/220 Тираж 1029 Подписное цНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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