Преобразователь частоты в напряжение

(п 1 86018 У Союз Советских Социалистнческик Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.05.77, Бюллетень2Дата опубликования описания 07.07.7( 1) М. Кл з 6 01 Й 23,(06 Госудврственныи комитет Совета Министоов СССР(71) Заявитель В, В. Андрущук нинградский ордена Ленина политехнический институ им, М. И. Калинина,= - К,нерато- оторый Изобретение относи я к измерительной технике и может использоваться для преобразования частоты в постоянное напряжение,Известны преобразователя частоты в напрякение, состоящие из генератора стабильных по длительности импульсов и фильтра нижних частот. Среднее напряжение на выходе фильтра пропорционально частоте импульсов генератора, который работает в ждущем режиме и запускается входным сигналом 1.Такие преобразователи имеют недостаточное быстродействие.Известны также преобразователи частоты в напряжение, состоящие из управляемого зарядного и разрядного ключей, компенсирующей схемы и интегрирующего конденсатора.Конденсатор заряжается по линейному закону до напряжения пробоя динистора, в катодной цепи которого включено нагрузочное сопротивление, После пробоя динистора через нагрузку протекает импульс тока. Средняя величина тока нагрузки пропорциональна частоте измеряемого сигнала (2.Значительная инерционность в канале преобразования таких преобразователей связана с выделением среднего значения напряжения или тока, он существенно снижает бытродействие автоматических систем. Инерционный фильтр на выходе преобразователя не позволяет использовать его для измерения быстро- изменяющихся частот. Цель изобретения - .:иствия преобразователя.Это достигается тем, что преобразовательчастоты в напряжение, содержащий преобразователь код - аналог, вход которого соединен с источником измеряемого сигнала, снабжен управляемым генератором, соединенным с выходом преобразователя код в анал, и дополнительным преобразователем код в анал, со едпненным с выходом управляемого генератора.На чертеже показана структурная с апредлагаемого преобразователя частоты в напряжение.15 Преобразователь содержит источник измеряемого сигнала 1, преобразователь код - аналог 2, управляемый генератор 3, дополнительный преобразователь код - аналог 4.Преобразователь работает следующим об разом.При подключении источника 1 к входу преобразователя 2 на выходе последнего появляется напряжение Уь пропорциональное периоду измеряемой частоты:25 1У Т=К, - , (1) где К 1 - коэффициент передачи преобраателя 2.Напряжение У подается на вход геа 3 (напрнмер, генератора Ройера), к(3) Составитель Т. Горловаедактор Е. Караулова Техред Л. Денискина Корректор Е, Хмеле аказ 1462/11ЦНИИП Тираж 1106Совета Министроткрытий кая паб., л. 45 ПодписпоСССР Изд. К Государствен по делам 13035, МосквОого комитетизобретенийЖ, Рау пографпя, пр. Сапунова,преобразует входное напряжение в частоту Ь, Управляемый генератор имеет линейную характеристику, безынерционен в работе, и его выходная частота определяется уравне- нием где Кз - коэффициент передачи генератора 3.Частотный сигнал с выхода генератора 3 подается на вход преобразователя 4, который аналогичен входному преобразователю код - аналог 2. Выходной преобразователь 4 вырабатывает постоянное напряжение, пропорциональное периоду частоты з, которое можно записать в виде где Кз - коэффициент передачи дополнительного преобразователя 4.После подстановки выражений (1), (2) в уравнение (3) получаютУв- КЗТв У 1: х (4)Кв К 2 КИз выражения (4) следует, что выходное напряжение предлагаемого преобразователя пропорционального измеряемой частоте При этом схема обеспечивает высокое быстродействие, запаздывание в работе преобразователей 2 и 4 не превышает периода измеряемой частоты, а управляемый генератор 3 практически безынерционен. Точность работы предлагаемого преобразователя частоты в напряжение определяется в основном коэффициентом передачи Кз генератора 3, Нестабильность коэффициентов К 1 и Кз практически не влияет на работу предлагаемого преобразователя, так как они определяют работу однотипных устройств, имеют одинаковые временной и температурный дрейфы и находятся в числителе и знаменателе выражения (4).При полной идентичности схем преобразователей код в анал 2, 4 и равенстве коэффициентов К и Кз выражение (4) можно упростить и записать10 Преобразователь может быть использовандля измерения сверхнизких частот. При этом 15 запаздывание в работе схемы определяетсятолько периодом низкой частоты 1 х, так как диапазон частот генератора 3 может быть взят в области высоких частот, и запаздывание преобразователя 4 будет пренебре жимо мало. Формула изобретенияПреобразователь частоты в напряжение,содержащий преобразователь код - аналог, 25 вход которого соединен с источником измеряемого сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен управляемым генератором, соединенным с выходом преобразователя код в анал, и 30 дополнительным преобразователем код в аналог, соединенным с выходом управляемого генератора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:35 1, Автоматика и телемеханика, 1969,т. 23,4, с. 532.2. Электронная техника в автоматике. Под.ред. Ю. И. Конева, Выпуск 3, М Сов. радио, 1972, с. 153.