Преобразователь частоты следования импульсов в напряжение

482884 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кс. Н 031( 9/О 21)77192726 За 5 Вль кп Цо с присоединением за Государственный комитетСовета Министров СССРооделам изобретенийи открытий Приори(53) УДЫ 68.325(088 Опубликовано 30.08,75. ЬОглстсць М 32 писа ци я9.0 .76 Дата опубликоваци 72) Авторы изобретею ков и А. Д, Глыбовский 7) Заявитель(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИ ИМПУЛЬСОВ В НАПРЯЖЕНИЕИзобретение относится к импульсной тсхике.Известен преобразователь частоты следовапия импульсов в напряжение, содержащий триггер, соединенный с генератором линейнопзмецяющегося напряжения, и через диффереццирующую цепь и элемент задержки - с управляющим входом аналогового запоминающего устройства.Изьестцый преобразователь ооладает большой инерционностьО, так как для усред 1 гения Выход 1 юго папря)кс 1.Н 51 В нем цсполь. зуется фильтр с )Ольшой постоянной Времени,Цс;ью данного изобретения являстс попышеццс быстродействия прсо)рзов:геля,11 остВл(.Нця цсль до(Т 1 Г 11 сх 5 тсм, то В преобразователь дополнительно введены схема сравнения и генератор экспоненциального 20 напряжения, причем выход генератора линейно-изменяющегося напря)кения соединен с одним входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом генератора экспоненциального напряжения и входом аналого ного запоминающего устройства, а выход схемы сравнения соединен с управляющим входом генератора линейно-изменяющегося напряжения ц с одним из управляющих входов генератора экспоненциального напря)кения, Зо Второй управляющий вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи,На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя частоты следования импульсов в напряжение; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого преобразователя.Входом преобразователя является счетпый вход триггера 1, который совместно с диффсрснцирующей цепью 2 управляет работой остальных блоков. Выход триггера 1 подключен к генератору 3 линейно-изменяющегося напрякения, работа 10 щему в режиме старт - . стоп, т. е, при поступлении единичного уровня с выхода триггера 1 напряжение генератора 3 линейно-изменяющегося напряжения НнсН 1 о возрастает, по окоцчсппш единичного уровняперестает увеличиваться (запоминается), а с приходом на управляющий вход импульса сброса со схемы 4 сравнения, управляющий вход которой соединен с выходом триггера 1, генератор 3 линейно- изменяющегося напряжения возвращается в исходное состояние (выходное напряжение равно нулю). Входы схемы 4 сравнения подлючены к выходам генератора 3 линейно-изменяющегося напряжения и генератора 5 экспоненциального напря)кения, а выход - к управляющим входам генератора линейно-изменяющегося напряжения и генератора экс 482884(7 з (з ср )г," зо 35 40 45 50 50 55 поненциального напрякения. При равенстве входных напрякений схема 4 сравнения выдает импульсы малой длительности. Выход дифференцирующей цепи 2, формирующей импульс при изменении состояния триггера 1 от единичцого к нулевому, соединен с вторым входом генератора экспоненциального напряжения и через элемент задержки 6 - с управляющим входом аналогового запоминающего устройства 7, выход 8 которого является выходом преобразователя. Выходное напряжение генератора экспоненциального напряжения подается на вход аналогового запоминающего устройства 7, которое запоминает мгновенное значение этого папрякения в момент прихода импульса с элемента задержки 6.Предлагаемый преобразователь частоты следования иьпульсов в напряжение работает следующим образом.Первый входной импульс (фиг. 2 а) взводит триггер 1 (фиг. 2 б) н на выходе генератора линейно-изменяющегося напряжения 3 появляется напряжение (фиг. 2 в). Схема 4 сравнения управляющим уровнем напряжения с выхода триггера 1 переводится в нерабочее состояние и ца сс выходе присутствует уровень несравнения. Приход второго входного импульса вызываст изменение состояния триггера 1, напряжение на выходе генератора 3 линейно-изменяющегося напряжения перестает расти и запоминается, причем величина этого напряжения пропорциональна периоду входных импульсов и определяется по фор- муле Уср = КТ (1) где Уц, - напряжение сравнения, запоминающееся на выходе генератора линейно-изменяющегося напряжения; К - коэффициент пропорциональности; Т - период входных импульсов.На выходе дифференцирующей цепи 2 появляется импульс, запускающий элемент задержки б и генератор экспоненциального напряжения. Схема 4 сравнения переходит в режим сравнения, так как запрещающий единичный уровень на сс управляющем входе отсутствует.На выходе генератора экспоненциального напряжения возникает экспоненциально-убываощее напряжение С/, (фиг. 2 г), определяемое выражением (/, (7) = (/,1 (2), где l,(1) - цапрякение на выходе генератора экспоненциального напряжения; .7 О = сопз 1 - начальнос напрякение при 1 = О; " - постоянная времени формирующей КС- цепи.При У, (1) = У,рсхема 4 сравнения выдает импульс малой длительности (фиг. 2 д), сбрасывающий выходное напряжение генератора линейно-изменяющегося напряжения и возвращающий генератор экспоненциального напряжения к состоянию У,(о) = У, (фиг.2 г), Момент сравнения 1 С 1, определяется изи (2) и равен ср -- -,7 п(3).ктГенератор экспоненциального напряжения вновь вырабатывает напрякение согласно (2).Через 1 г (время задержки элемента задержки 6) импульс с выхода элемента задержки 6 поступает на управляющий вход аналогового запоминаощего устройства 7 и на его выходе 8 оказывается мгновенное значение экспоненционального напряжения, которое запоминается аналоговым запоминающим устройством 7 до следующего импульса элемента задержки 6 (фиг. 2 е). Это напряжение определяется цз (2) при 7 = , -ц, н равно77 о7 з -И(7 цг1учитывая, что - =(где 1 - частота),Таким образом, ца выходе преобразователя оказывается напряжение, величина которого пропорциональна частоте.Следующий импульс на входе вновь взво. дит триггер 1 и работа преобразователя по. вторяется. На выходе преобразователя полу. чается ступенчатое напряжение (фиг. 2 ж), которое при достаточно медленном изменении частоты можно считать непрерывным. Предмет изобретенияПреобразователь частоты следования импульсов в напряжение, содержащий триггер, соединенный с генератором линейно-изменяющегося напряжения, и через диффереццирующуо цепь ц элемент задержки - с управ ляющим входом аналогового запоминающего устройства, отлитющийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены схема сравнения и генератор экспоненциального напряжения, причем и. ход генератора линейцо-изменяющегося напряжения соединен с одним входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом генератора экспоненциального цлпряжеция ц входом аналогового запоминаю" щего устройства, а выход схемы сравнения соединен с управляющим входом гснсраторл линейно-изменяощегося напряжения и с одшв из управляющих входоц генератора экспоненциального напряжения, второй управ. ляющий вход которого соединен с в 1,холом дифференцирующей цепи..2 Составитель С, Лукинская Техред Т. Миронова Корректор Н. Лук диктор В Ьулдаков Заказ 7938ЦНИИ ПодписноеСССР Череповецкая городская типография Изд.1736 Государственного комитета по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Рауш