Преобразователь напряжения в частоту

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических. Республик(22) Заявлена 250137(21) 2444847/18-21 1) М. присоединением заявк 3 К 13 02 Гввудврвтввквцй каме Феввтв Мкккатвеа И вв двввв квебевтакк к вткрокй(45) Лата опублик 250 3,78, Бтол ванин опис УЛК 681. 32(22) Автор . изобретен и В.С.Гутников енинградский ордеьа Ленина политехнический инстит им. М.И.Калинина(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ щение ус и линейн Изобретение относится к измерительной теМнике в частности к преобразователям напряжения в частоту следования импульсов.Известны преобразователи напряже- . 5ния, построенные на основе операци-.онного усилителя с конденсатором вцепи обратной связи, обладающие недостаточной точностью и стабильностьюпараметров 11.Наиболее близок предлагаемому преобразователь напряжения в частоту,содержащий интегратор., включающий операционный усилитель с конденсаторомв цепи обратной связи,: нуль-орган, 15вход которого подкдочен к выходу интегратора, источник опорного напряжения, соединенный .через резисторы свходом операционного усилителя, н .Управляемые нуль-органом ключи (21. в 0Недостаток этой конструкции заключается в том, что временная и температурная нестабильность незаземленных ключей, используемых в схеме, приводит к нестабильности выходной час"тоты преобразователя и к ухудшениюлинейности его функции.Целью изобретения является упротройства, повышение точностиости преобразования,Это достигается тем, что в преоб разователь напряженйя в частоту, содержащий интегратор, включающий операционный усилитель с конденсатором в цепи обратной связи, нуль-орган, вход которого подключен к выходу интегратора, источник опорного напряжения, соединенный через резисторы с входом операционного усилителя, и управляе,- мые нуль"органом ключи, введены два диода, один из которых включен между выходом операционного усилителя н вхо" дом нуль-органа, а другой - между вы ходом операционного усилителя н выходом интегратора, причем к выходу операционного усилителя диоды подключены потивоположными электродами.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема преобраэователяа на фиг. 2 - временные диаграюаа,Предлагаеьый преобразователь напряжения в частоту цтйЧ) содержит интегратор, включающ операционный усилитель 1 (ОУ) и кощФенсатор 2 обратной связи. Вход нуль-органа 3 соединен с выходом интегратора резистором 4. Источник опорного напряжения 5 соеди-. нен с резисторами 6 и 7 с входом ОУ 1 интегратора н входом нуль-органа 3. Ключ 8, управляемый с выхода нуль-ор599347 Формула изобретения Т = -- С1 ь ьь ИИПИ Заказ 1431/ Тираж 1086 Подписн Филиал ППП Патент Ужгород, ул, Проектная,гана 3, заэемляет выход источника опорного напряжения 5. Кроме того, в состав ПНЧ входят диоды 9 и 10, причем диод 10 включен между выходом ОУ 1 и входом нуль-органа 3. Входной 8 сигнал подается на ОУ 1 через резистор 11.Работа ПНЧ происходит следующим образом.Исходное напряжение на выходе ин- р тегратора и на входе нуль-органа 3 отрицательно (см. фиг,2), ключ 8 замк нут. Под воздействием отрицательного входного напряжения Ох напряжение на выходе интегратора возраст - Ток 18 через резистор 11, вызванный входным СИГНаЛОМ 3 = Оу,Й 1 ь ) ь ПрОХОДИт даЛЕЕ через конденсатор 2, резистор 4 н диод 10 на выход ОУ 1, Диод 9 при этом закрыт. Напряжение на входе нуль-органа 3 больше, чем напряжение на выходе интегратора на величину падения напряжения н резисторе 4, то есть на величину Ь Й 4 , Когда напряжение на входе нуль-"органа 3 достигает нулевого уровня, нуль-орган срабатывает ЯБ и размыкает ключ 8, В этот момент напряжение на выходе интегратора будет равно -Ох .-"- . В результатеразмыкания ключа 8 на вход интегратора и на вход нуль-органа 3 через резисторы б ЗО и 7 начинает подаваться положительное опорное напряжение Об , Ток - , по"Оступающий на вход ОУ 1 через резистор б, по модулю больше тока в " , поступающего через резистор 11 ь и имеет 38 противоположный знак. Поэтому ток через конденсатор 2 изменит направление, и напряжение на выходе интегратора начнет уменьшаться. При этом диод 10 закрывается, а д.:од 9 открывается. 4 ОПри Яь = %7 длительность первого такта интегрирования(Т) равнб,Длительность второго такта интегрирования Т 2 огранйчена временем,в течение которого напряжение на выходе интегратора возрастает до уровня -0 ) , и равняетсяв Соответственно выходная частота преобразователя будет равна 1 Ойт +т и с ъл о а зКак видно из полученного соотношения, частота выходных импульсов ПНЧ линейно зависит от входного напряжения. Разброс параметров диодов 9 и 10 не влияет на точность работы преобра" эователя, так как в обоих тактах интегрирования проводящий диод оказывается включенным в прямую цепь интегратора и при достаточно большом усилении ОУ 1 ток через конденсатор 2 обратной связи определяется лишь токами, проходящими через резисторы 11 и б, и не эависчт от сопротивлений диодов 9 и 10. Преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, включающий операционный усилитель с конденсатором в цепи обратной связи, нуль- орган, вход которого подключен к выходу интегратора источник опорного напряжения, соединенный через резисторы с входом операционного усилителя, и управляемые нуль-органом ключи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ,что с целью упрощения устройства, повышенияточности и линейности преобразования, в него введены два диода, один иэ которых включен между выходом операционного усилителя и вхо дом нуль-органа, а другой - между выходом операционного усилителя и выходом интегратора, причем к выходу.операционного усилителя диоды подключены противоположными электродами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Новицкий П,В., Кнорринг В,Г., и Гутннков В.С. ьЦифровые приборы с частотными датчиками. Энергия, 19702, Контрольно-измерительная техника. Экспресс-информация, 99 ь 1971.