Преобразователь напряжения в частоту

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 03 М 1/6 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 6,113, Ц 111кдю вмьиваай 4 йажввг 1 зъГ К АВТОРСК ЕЛЬСТВУ СВ первыи ключ 4,раторы 5, 6, трисумматор 9, истжения 10, для раменения и повышны третий 11 ики тока, подключ13 и третий 14 клду конденсатора17 источники токчерез четвертыйсоединены с токора 8, третий комп хническии ин.Ю,Михеевя иди н тельство СССР 13/20, 1982.орого связан с а выход подкл ходам третьегоэл т быт ств юав непосредственно х си орого и пят НЕ 15, е к авт.с 2 ип,жени элем то ка тельн ф-лы,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относитсячэмерительной технике и можиспользовано для измерениящего значения высокочастотнлов. В преобразователь напрчастоту, содержащий конденспервый и второй источники т первый и второй компаггер 7, интегратор 8, чник опорного напрясширения области приния точности введеетвертый 12 источниенные через второйючи к первому выво, пятый 16 и шестой а, выходы которых 18 и пятый 19 ключи вым входом интегратоаратор 20, вход ко" выходом интегратора ючен к управляющим и четвертого ключей а к управляющим вхотого ключей; через зобретение - дополни 966892. 1 з.п.Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано для измерения действующего значения высокочастотных сигналов и является усовершенствованиемизвестного устройства по авт, св.У 966892,Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности преобразования, 10На фиг.1 представлена структурнаясхема предлагаемого преобразователя;на фиг.2 - временные диаграммы.Преобразователь содержит конденсатор 1, первый источник 2 тока, второй 15источник 3 тока, первый ключ 4, первый 5 и второй 6 компараторы, триггер7, интегратор 8, сумматор 9, источник 10 опорного напряжения, третий 11и четвертый 12 источники тока, второй 2013 и третий 14 ключи, элемент НЕ 15,пятый 16 и шестой 17 источники тока,четвертый 18 и пятый 19 ключи, компаратор 20,Преобразователь работает следующим образом.Интегратор 8 интегрирует суммупреобразуемого напряжения и одногоиз опорных источников 16 или 17 тока, При замкнутом ключе 18 на вход 30интегратора 8 поступает ток источника 16 (+ 1). При этом на выходе интегратора 8 напряжение определяется каки =П (С)а+ - (+1)а,1а КСфСо огде К С - параметры интегрирующей1цепи интегратора.В сумматоре 9 происходит сложение выходного сигнала интератора 8 40П (й) и опорного напряжения Б источаника 10. Таким образом, на первыйвход первого компаратора 5 подаетсянапряжение Б (с), а на первый входвторого компаратора 6 - напряжениеь =.Па(")"Цикл преобразования состоит издвух тактов. В первом такте триггер7 находится в единичном состоянии,ключ 4 разомкнут, т.епроисходитзаряд конденсатора 1 током +1 отнсточника 2 опорного тока.Напряжение в точке С, равноеЦ (О, подается на вторые входы компараторов 5 и б и изменяется под дей.ствием источников 2, 11 тока заряжающих и разряжающих конденсаторов1(с), причем источник 11 подключенчерез замкнутый ключ 13, В моментравенства напряжений 11 и Б(Т)срабатывает второй компаратор 6, переводя триггер 7 в нулевое состояние.В результате ключ 4 замыкается и начинается второй такт работы устройства.В течение второго такта напряжение(г.) линейно убывает под действием источников 2, 3 и 7, так как в этом случае происходит перезаряд конден - сатора 1 током -21 + 1 = -1 , В момент равенства напряжения в точке С выходному напряжению интегратора срабатывает компаратор 5, переводя триггер 7 снова в единичное состоя- ние, Далее цикл работы повторяется. За время первого такта Т преобразования приращение пилообразного нап- ряжения Б - + с, С С подаваемого на вторые входы компараторов 5 и 6, равно сумме опорногонапряжения Б и выходного напряжения интегратора Па(С) . К этому времени и (т,); 1 Т,++П КС С где П - среднее на интервале Т, + Т значение входного напряжения. Учитывая равенство емкостей конденсаторов С и С, имеют При срабатывании компаратора 20его пороговый уровень автоматически 1,т, пт,+ ЦКомпаратор 20 срабатывает по дос,тижении выходным напряжением значения, равного его пороговому уровню. В результате его срабатывания происходит размыкание ключей 13 и 19, управляемых через элемент НЕ 15, и замыкание ключей 18 и 14. Последние подключают к конденсатору источника 12 и 16 тока, формирующие токи противоположного знака относительно токов источников 11 и 17, В результате выражение, описывающее интегрирование в первом такте работы преобразователя, имеет видпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., аказ 5245/58 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР 4/ роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 меняет знак на противоположный. Подостижении этого порогового уровнявыходным напряжением интегратора 8происходит очередное срабатывание,а следовательно, ключи 19, 18, 14,13 возвращаются в исходное поло -жение,Из указанного следует вывод оботсутствии влияния источников 17, 16,11, 12 тока на результат формирования интервала времени Т равногодлительности первого такта преобразования. Выходная частота(Т./С,)-Ж,/НС )вью Т, +Т 2 То 0 о/Са Введение дополнительных источников тока, ключей и компаратора позволило исключить возможность выхода интегратора 8 из линейной области, а следовательно, повысило точность преобразования и дало возможность ,расширить применение предлагаемого преобразователя на область сигналов30 с постоянной составляющей. формула изобретения 1. Преобразователь напряжения в частоту по авт.св. И 966892, о т л и-З 5ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности преобразования, в не 1го введены третий, четвертый, пятый и шестой источники тока, второй, третий, четвертый и пятый ключи, элемент НЕ и третий компаратор, вход которого соединен с выходом интегратора, выход подключен к управляющим входам третьего и четвертого ключей непосредственно, а через элемент НЕ- к управляющим входам второго и пятого ключей, причем третий и четвертый источники тока соответственно через второй и третий ключи подключены к первому выводу конденсатора, а пятый и шестой источники тока соответственно через четвертый и пятый ключи соединены с токовым входом .интегратора. 2. Преобразователь по п. 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что интегратор выполнен на резисторе, операционном усилителе и интегрирующем конденсаторе, первая обкладка которого соединена с выходом усилителя и является выходом интегратора, вторая обкладка - с инвертирующим входом опе-, рационного усилителя, первым выводом резистора и является токовым входом интегратора, второй вывод резистора является входом интегратора, а неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с общей шиной.