Функциональный преобразователь напряжениечастота

(22) Заявлено 10.02.78 578181/18 присоединением заявкиГосударственный комите 23) Приоритет 53) УДК 621.376) Дата опубликования описания 30.04.8 72) Авторы изобретения(71) Заявитель Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Красного Знамени политехнический институт им. С. удового. Киро 4) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ НАПРЯЖЕНИЕ - ЧАСТОТАИзобретение 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 сло:кностью 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 21.Это устройство содержит усилитель постоянного тока, выход которого через резисторы соединен с инвертирующим и с неинвертирующим входами усилителя постоянного тока, Нешвертирующий 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 - рас шир ение функциональных возможностейустройства, получение квадратичной зависимости частоты выходных импульсов от входного напряжения.Поставленная цель достигается тем, что 10 в преобразователь, содержащий дифференциальный усилитель постоянного тока, инвертирующий вход которого подключен через первый резистор к источнику входного напряжения, через конденсатор - к нуле 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, дополни тельно введены два встречно включенныхстабилитрона 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 стабилитрона - к нулевой шине.На чертеже представлена схема предлагаемого функционального преобразователя 30 напряжение - частота.731581 Формула изобретения 72 вх 3 Л 2 Ь 4 Й Ц т. У(У) - абсолютное значение амплитуды импульсов положительного (отрицательного) полупериодов на выходе дифференциальногоусилителя; 77 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 изменепие частоты двухполярных периодических импульсов от входного сигнала Ув определяется выражением7 г (у у)СЛ 7 Ц2 где А, = Я, + Я,; й = Я,Р - КД, + 2 К,К,) ,=У,+,; , =С,; У= У+У - сумма амплитуд положительного или отрицательного полупериодов или размах амплитуд. Если У = У, то член выражения, линейно зависящий от частоты, равен нулю, а изменение частоты пропорционально квадрату входного напряжения, Для обеспечения этого условия (равенства У = 0) введены дополнительный резистор б 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.15 Функциональный преобразователь напряжение - частота, содержащий дифференци 20 альный усилитель постоянного тока, инвертирующий вход которого подключен черезпервый резистор к источнику входного напряжения, через конденсатор - к нулевойшине, к первому выводу второго резисто 25 ра - непосредственно, а неинвертирующийвход подключен через третий резистор к нулевой шине и к первому выводу четвертогорезистора непосредственно, отл ича ющ и й с я тем, что, с целью расширения30 функциональных возможностей преобразователя, он снабжен двумя встречно включенными стабилитронами и дополнительным резистором, первый вывод которогоподключен к выходу дифференциального35 усилителя постоянного тока, а второй вывод его соединен с вторыми выводами второго и четвертого резисторов и через двавстречно включенных стабилитрона к нулевой шине.40 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии49 - 9578, кл. 98(5)В 52, 1969,2. Шило В. Л., Линейные интегральные45 схемы. М., Сов. радио. 1974, с. 188,