Преобразователь напряжения в частотный сигнал

п 11 572919 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Ресоублик) М. Кл. присоединением заявкиГосударстааниый комитат 23) Приоритетпубликовано 15.09.77, Бюллетень34 ата опубликования описания 14.09.77 вета а 1 ииистроа СССРо делам изобретений и открытий 3) УДК 681.325(088,8) Авторы изобретения К. Куроедов, А, И, Мартяшин, Л, В, Орлова и В. М. Шляндин Пензенский политехнический институт 71) Заявите 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НА В ЧАСТОТНЫЙ СИГ 2 С целью упрощения у ния его функциональных лагаемый преобразовате и конденсатор, включен 5 операционного усилител щим входом, причем инв рационного усилителя со вого диода, катод котор дом операционного усил 0 ющий вход операционно с катодом второго диод динен с общей шиной.строиства и расширевозможностей в предль введены два диода ный между выходом я и его неинвертируюертирующий вход опеединен с анодом перого соединен с выхоителя, а неинвертируго усилителя соединен а, анод которого сое 5 го сиИзобретение относится к области импульсной техники и электроизмеренпй, а именно к преобразователям напряжения в частотный сигнал, и может быть применено в цифровых измерительных приборах и информационно- измерительных системах.Известен преобразователь напряжения в частотный сигнал, содержащий интегрирующую цепь, устройство сравнения и дозирующее устройство (1,Недостатком этих преооразователей является сложность их реализации.Известен преобразователь напряжения в частотный сигнал, содержащий пассивную интегрирующую цепи и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого через резистор подключен к первой входной шине, а инвертирующий вход - к выходу пассивной интегрирующей цепи, вход которой подключен ко второй входной шине 2.В известном устройстве между выходом преобразователя и выходом пассивной интегрирующей цепи включено дозирующее устройство.Недостатками известного устройства являются сложность, обусловленная применением в нем дозирующего устройства, и отсутствие возможности преобразования отношения напряжений в частотный сигнал, что ограничивает область применения. На чертеже приведена схема предлагаемо преобразователя напряжения в частотныйгнал.Преобразователь содержит пассивную интегрирующую цепь 1, операционный усилитель 2, конденсатор 3, первый диод 4, второй ди од 5, резистор б, входные шины 7 и 8. Приэтом выход пассивной интегрирующей цепи 1 соединен с неинтегрирующим входом усилителя 2, между инвертирующим входом которого и его выходом включен конденсатор 3, ме жду неипвертирующим входом усилителя 2 иего выходом включен первый диод 4, второй диод 5 включен между общей клеммой и неинвертирующим входом операционного усилителя, который через резистор б соединен с 30 первой, входной шиной 7, а вход пассивной5 10 15 интегрирующей цепи соединен с второй входной шиной 8.Преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии диоды 4 и 5 закрыты, а усилитель 2 находится в состоянии положительного насыщения,Входное напряжение У с второй входной шины 8 поступает на вход интегрирующей цепи 1, напряжение с выхода которого подается на инвертирующий вход усилителя 2. Когда напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя равно напряжению на его неинвертирующем входе, которое равно входному напряжению У, на первой входной шине 7, выходное напряжение операционного усилителя 2 начинает уменьшаться, при этом отрицательный импульс через конденсатор 3 открывает диод 5, напряжение на неинветрирующем входе усилителя 2 станет близким нулю. Резистор 6 защищает источник входного сигнала У, в момент, когда диод 5 открыт. По достижении выходным напряжением усилителя 2 значения напряжения У, открывается диод 4, Конденсатор пассивной интегрирующей цепи 1 начинает разряжаться через выходное сопротивление операционного усилителя 2, охваченного через открытый первый диод 4 стопроцентной отрицательной обратной связью, при этом конденсатор пассивной интегрирующей цепи разряжается до напряжения, близкого к величине смещения нуля усилителя 2.Таким образом, устраняется влияние нестабильности этой величины, т, е. дрейфа нуля. По окончании разряда диоды 4 и 5 закрываются и цикл повторяется.При У) У, схема генерирует устойчивые колебания, частота которых, если не считывать нелинейности выходного напряжения пассивной интегрирующей цепи 1, определяется следующим выражением1 где Я и С - величины сопротивления и емкости конденсатора пассивной интегрирующей цепи,20 25 30 35 40 45 Таким образом, выходной частотный сигнал преобразователя пропорционален отношению напряжений.Введение в устройство двух диодов и конденсатора расширяет функциональные возможности преобразователя при более простой схеме, кроме того, в данном устройстве решена важная задача устранения влияния дрейфа нуля операционного усилителя. При применении специальных мер уменьшения величины и нестабильности остаточного напряжения на диоде 5 устройство можно использовать как высокоточный преобразователь напряжения низкого уровня в период или частоту следования импульсов. Формула изобретения Преобразователь напряжения в частотный сигнал, содержащий пассивную интегрирующую цепь и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого через резистор подключен к первой входной шине, а инвертирующий вход - к выходу пассивной интегрирующей цепи, вход которой подключен ко второй входной шине, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, в него введены два диода и конденсатор, включенный между выходом операционного усилителя и его неинвертирующим входом, причем инвертирующий вход операционного усилителя соединен с анодом первого диода, катод которого соединен с выходом операционного усилителя, а неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с катодом второго диода, анод которого соединен с общей шиной,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. В, Д, Махнанов, Н, Т. Милохин. Устройство частотного и время импульсного преобразования. Эн. 1970, стр, 54.2. Орпатин В. В, Преобразователь напряжения в частоту на операционном усилителе журн. Приборы и техника эксперимента, 1974,1, с. 87 - 88.572919 Юых. Составитель В. КомиссаровРедактор Т. Янова Техред И. Михайлова Корректор Е. Хмелева Заказ 1982/8НП ПодписноеССР ипография, пр. Сапунова Изд.751ударственного комит по делам изобре13035, Москва, ЖТираж та Совета М ннй и откры Раушская на