Преобразователь напряжения в частотуи1лт-: пн: мличгпу i

ОПИСАНИЕ ЗВИ 60ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Зависимое от авт. свидетельства-Кл. Н 031 с 5/ 1451550 18-24) явлено 22.Ч 1,1970 присоединением з вкимитет по делам ПриоритетОпубликовано 15.Ч зобретений крыти и Совете М СССР3. Бюллетень21 истро УДК 681.325(088,8) та опубликования описания ЗОХ 11.197 Авторы зобретения Я. Заклецкая и Б. А. Корнилов явител ТОТУ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РЯЖЕНИЯ В Ч Изобре рений и дающих ус ки, связи.В техник ется преоб на основе те ст е относится к технике телеизме жет быть использовано в пере ойствах телеметрии, телемехани телеизмерений широко применязование напряжения в частоту нтегрирования входного сигнаИзвестен, например, преобразователь напряжения в частоту импульсов с поочередным интегрированием входного напряжения, содержащий входное устройство, два генератора линейно-изменяющегося напряжения (интегратора), две схемы сравнения, триггер (коммутатор) и транзисторные ключи.Применение в известном преобразователе двух схем сравнения, во-первых, усложняет схему, а во-вторых, не обеспечивает из-за неидентич ности параметров элементов двух сравнивающих устройств равенства длительности импульсов и пауз в выходном напряжении.Предложенный преобразователь напряжения в частоту содержит одну схему сравнения, подключенную к генераторам линейно- изменяющегося напряжения через схему ИЛИ, причем к обкладкам времязадающих конденсаторов генераторов линейно-изменяющегося напряжения подключены входы схемы ИЛИ и через резисторы - источник входного сигнала. Выход схемы сравнения соединен со счетным входом триггера, один выход которого через транзисторный ключ соединен с врсмязадающим кон 5 денсатором одного генератора линешю-изменяющегося напряжения, а другой выход через другой транзисторный ключ соединен свремязадающнм конденсатором второго генератора.10 Предложенный преобразователь напряжения в частоту позволяет получить равные подлительности импульсы и паузы, Кроме того, он проще известных,На фиг. 1 показана блок-схема преобра 15 зователя; на фнг, 2 - его принципиальнаясхема.В схему преобразователя входят: схемасравнения 1, два генератора линейно-изменяющегося напряжения 2, 8, схема ИЛИ 4,20 триггер 5, транзисторные ключи 6, 7, входная цепь 8,Входной сигнал по цепи 8 поступает навходы генераторов линейно-изменяющегосянапряжения 2, 8, которые работают пооче 25 редно, преобразуя сигнал в линейно-изменяющееся напряжение, поступающее через схему ИЛИ 4 па схему сравнения 1, В момент совпадения выходного напряжения генератора с опорньм на выходе схемы сраг 30 нения появляется импульс, который по15 где 1 о - частота преобразования при Увх=О;65 К - коэффициент пропорциональности. 3пает на вход счетного триггера б. Триггер соединен через транзисторные ключи 6, 7 со входами генераторов и производит блокировку одного из них во время работы другого.11 ри включении напряжения питания триггер д может находиться в любом положении. Пусть в начальныи момент (транзистор Т 1 закрыт) положение триггера 5 таково, что у правляемый им транзистор Т 2 открыт, а транзистор Тз закрыт. 11 ри этом напряжение на конденсаторе С 1 равно сумме падений напряжения на транзисторе Т 2 и диоде Д 4 Конденсатор С 2, изолированный от остальнои схемы закрытыми диодами Дз и Дз, заряжается по линейному закону от двух источников напряжения: источника питания Е и входного напряжения Увх. В момент равенства напряжения 1/к на конденсаторе Сз и опорного напряжения Ьо на сопротивлении 1(, диод Дз схемы ИЛИ открывается, и в обмотке а трансформатора Тр возникает ток, в результате чего запускается блокинг-генератор на транзисторе Т Импульс блокинг-генератора перебрасывает триггер.При этом транзистор Тз закрывается, а транзистор Тз открывается. Конденсатор Сз разряжается до напряжения, равного сумме падений напряжения на открытом транзисторе Тз и диоде Дз Диод Д 2 при этом закрывается, отключая обмотку положительной обратной связи ыз. По этой причине блокинггенератор генерирует лишь один импульс.Конденсатор С 1 изолируется от остальной цепи закрытыми диодами Д, и Д, и заряжается по линейному закону от двух источников напряжения: источника питания Е 1 и входного напряжения Увх. В момент равенства напряжения - Ук на конденсаторе С, и опорного напряжения - Уоп на сопротивлении Я, диод Д схемы ИЛИ открывается, подключая цепь положительной обратной связи блокинг-генерагора. Блокинг-генератор генерирует импульс, который возвращает триггер в исходное положение. Конденсатор С разряжается и цикл работы устройства повторяется.Импульсы на выходе триггера имеют прямоугольную форму. Начало их совпадает с моментом равенства опорного напряжения Соп и напряжения Ук на конденсаторе Сь а конец - с моментом сравнения опорного напряжения и напряжения Ук на конденсаторе С.Благодаря применению двух генераторов линейно-изменяющегося напряжения ликвидируется погрешность преобразования, вызванная конечным временем разряда конденсаторов, так как к началу заряда каждый из конденсаторов за время, равное полупериоду выходного сигнала,. успевает полностью разрядиться.Напряжение, до которого заряжаются конденсаторы С и С 2 определяется по формуле: 1 к 1 оп - сс д 8: - (Ее+ Свх) 1 эо о где С - емкость конденсаторов С 1 и Сз (С==С,=С,);1 с - зарядный ток конденсатора С;1 х. - составляющая зарядного тока, определяемая напряжением питания Е 1;10 1 вх - составляющая зарядного тока, определяемая входным напряжением Отсюда время заряда каждого конденсатора20 Ук СЕ Ф вх С другой стороны напряжение на конденсаторе 1/, определяется как:1 к, -- 1 оп - 1 д, + 1 д,= оп - 1 д. + ,где Уоп= Ук - падение напряжения на со 30 противлении Я,;Уд, - падение напряжения на диодеДо Напряжения Уи Уопределяются темЗ 5 значением порогового дифференциального сопротивления Япор диодов, при котором формируется передний фронт выходного импульса блокинг-генератора. Так как в преобразователе используется одно сравнивающее уст 40 ройство и Уоп одно и то же, то очевидно,что Уд, с известной степенью приближенияравно Уучитывая разброс характеристикдиодов, и следовательно1 к, - 1 к, и и - п45где 1 п - длительность импульса, определяемая значением Ук1 п - длительность паузы, определяемаязначением У 50При этом период выходных прямоугольныхимпульсов преобразователя напряжения в частоту равен2 Ук С 55 Т =21=Е + вх а частота следования импульсов на выходе преобразователя напряжение - частота равна 1 И+ Ьвх ЕТ 2 УкС 2 Ук С 2 Ук С- 1 о + К 1 вх381160 Предмет изобретения Е)- Е,г Е 1 Е 2 Фиг,Составитель Я. Черенковаехред Т. Миронова Кэрректорвс Гарцевич н И. Божко едактор Т. Авдеев Заказ 2044/9 Изд.499 Тираж 780 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретении и открытий прн Совет: Министров СССРМосква, Ж, Раушскал наб., д. К 5Т 2 ографин, пр. Сапунова Преобразователь напряжения в частоту, содержащий входной каскад, подключенныи ко входам двух генераторов линейно-изменяющегося напряжения, триггер, выходы которого через транзисторные ключи соединены со входами генераторов линейно-изменяющегося напряжения, схему сравнения, отличающийся тем, что, с целью получения равенства длительности импульсов и пауз выходного нагряжения и упрощения преобразователя, в него введена схема ИЛИ, выход которой соединен с одним входом схемы сравнения, ко второму входу которой подключен источник 5 опорного напряжения, выход схемы сравненияподключен к счетному входу триггера, к обкладкам времязадающих конденсаторов генераторов линейно-изменяющегося напряжения подключены входы схемы ИЛИ и через ре зисторы подключен источник входного напряжения.