Функциональный преобразователь напряжениечастота

Функциональный преобразователь напряжениечастота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ЙЗОБРЕТЕНЙЯ

0073Б8!

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.02.78 (21) 2578181/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (51) И. К..

Н ОЗК 13(20

Государственный комитет (53) УДК 621.376 (088.8) по делам иаобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

О. В. Ботвинников и В. С. Плотников (71) Заявитель Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова о (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕHИŠ— ЧАСТОТА

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано как основной узел аналого-цифровых преобразователей в качестве квадратора, а также в схемах обработки информации.

Известен преобразователь напряжения в частоту, построенные на операционных усилителях (1). Этот преобразователь отличается большой сложностью и не может воспроизводить квадратичную зависимость выходной частоты прямоугольных импульсов от входного напряжения.

Из известных преобразователей наиболее близким по технической сущности к изобретению является мультивибратор, смещение которого регулируется входным напряжением (2).

Это устройство содержит усилитель постоянного тока, выход которого через резисторы соединен с инвертирующим и с неинвертирующим входами усилителя постоянного тока. Неппвертирующий вход через резистор соединен также с нулевой шиной. К инвертирующему входу подключены конденсатор, вторая обкладка которого присоединена к нулевой шине, и резистор, второй вывод которого подключен к источнику напряжения. Выход усилителя постоянного тока является выходом устройства.

Однако это устройство не позволяет получить на выходе квадратичную зависимость частоты от входного напряжения.

Цель предлагаемого устройства — рас5 шир ение функциональных возможностей устройства, получение квадратичной зависимости частоты выходных импульсов от входного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что

10 в преобразователь, содержащий дифференциальный усилитель постоянного тока, ннвертирующий вход которого подключен через первый резистор к источнику входного напряжения, через конденсатор — к нуле15 вой шине, а к первому выводу второго резистора — непосредственно, неннвертирующий вход подключен через третий резистор к нулевой шине и к первому выводу четвертого резистора непосредственно, дополни20 тельно введены два встречно включенных стабилитрона и дополнительный резистор, первый вывод которого подключен к выходу дифференциального усилителя постоянного тока, а второй вывод его соединен с

25 вторыми выводамп второго и четвертого резисторов, а также через два встречно включенных стабилнтрона — к нулевой шине.

На чертеже представлена схема предлагаемого функционального преобразователя

ЗО напряжение — частота.

731581

Формула изобретения

7 2 вх ЗЛ2Ь4Й Ц.тU(U) — абсолютное значение амплитуды импульсов положительного (отрицательного) полупериодов на выходе дифференциального усилителя;

НПО «Поиск» Заказ 753/10 Изд. № 281 Тираж 995 Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2

Преобразователь содержит дифференциальный усилитель 1 постоянного тока, резисторы 2 — 6, конденсатор 7 и стабилитроны 8,9.

На чертеже также показан источник 10 входного напряжения и выход 11 преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

При входном сигнале, равном нулю, на выходе преобразователя вырабатываются двухполярные периодические импульсы.

При входном сигнале, отличном от нуля, частота периодических импульсов изменяется. Это изменение частоты обусловлено подзарядом конденсатора 7 от источника 10 входного напряжения. Причем изменение частоты двухполярных периодических импульсов от входного сигнала U,„îïðåäåëÿется выражением

lг. (+, ) + СЛ7 и .! 2 где

А, = R4+ R ; и = (R.R, — КД, + 2R.R,);

R.=R. {-,;, =CR,;

-L

U= { UJ+ J UJ — сумма амплитуд положительного или отрицательного полупериодов или размах амплитуд.

Если U = U, то член выражения, линейно зависящий от частоты, равен нулю, а изменение частоты пропорционально квадрату входного напряжения. Для обеспечения этого условия (равенства U = U) введены дополнительный резистор 6 и встречно включенные стабилитроны 8, 9.

Такое решение выгодно отличает предлагаемый функциональный преобразователь напряжение — частота от известных схем преобразования напряжения в частоту, так как позволяет кроме линейного преобразования воспроизводить квадратичную зависимость частоты от напряжения, используя всего один дифференциальный усилитель.

Функциональный преобразователь напряжение — частота, содержащий дифференци20 альный усилитель постоянного тока, инвертирующий вход которого подключен через первый резистор к источнику входного напряжения, через конденсатор — к нулевой шине, к первому выводу второго резисто25 ра — непосредственно, а неинвертирующий вход подключен через третий резистор к нулевой шине и к первому выводу четвертого резистора непосредственно, отл ича юшийся тем, что, с целью расширения

30 функциональных возможностей преобразователя, он снабжен двумя встречно включенными стабилитронами и дополнительным резистором, первый вывод которого подключен к выходу дифференциального

35 усилителя постоянного тока, а второй вывод его соединен с вторыми выводами второго и четвертого резисторов и через два встречно включенных стабилитрона к нулевой шине.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 49 — 9578, кл. 98(5)

D 52, 1969.

2. Шило В. Л., Линейные интегральные

45 схемы. М., «Сов. радио». 1974, с. 188,