Преобразователь периода и частоты следования импульсов в напряжение

ОЛИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеаа Советских Сецивастииесииа Реааубпии61) М. Кл.н 03 к 13/20 Гщертееаа ееаетет Ьеете Меееетрее ВЮ ее деееа ееебуетеееВ е втвуитей(43) Опубликовано 25,10,77,Бюллетень Эй 39 (45) Дата опубликования описания 22 л 1,77 72) Авторы изобретения Пономарев и Можейк витель 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРИОДА И ЧАСТОТН СЛЕДОЕЙНИ ИМПУЛЬСОВ В НАПРЯЖЕНИЕ 1Изобретение относится к электрическим измерительным преобразователям, в частности к прЕобразователям, периода и частоты следования импульсов в напряжение постоянного тока, и может быть использовано в системах автоматического регулирования и управления, измерительных и других устройств подобного наэйаченияИзвестен преобразователь периода и частоты в напряжение, содержащий входной кольцевой распределитель - счетчик, эарядно-разрядные ключи и устройство для выбора максимума напряжения с конденсагоров этих цепей на выходную нагрузку )1 тОднако низкая точность иэвестногс преобразователя объясняется пОгрешиостью, вызванной экспоненциальным характером изменения напряжения на конденсаторах нб-цепей, а ограниченность частотного диапазона - необходимостью применения фильтров высших частот для устранения переменной составляющей в выходном сигнале, вызвайной влиянием нагрузки.Наиболее близким техническим реше" вием к изобретению является преобразо ватель периода и частоты следования импульсов в напряжение, содержащий источник эталонного напряжения, триггер, счетный вход которого подключенк входной шине преобразователя, дваканала формирования пилообразногонапряжения, каждый из которых содержит интегратор, ключ, соединяющийвход интегратора с выходом источникаэталонного напряжения, и устройстводля возврата состояния интеграторак начальному уровню, причем управляющие входы ключей подключены к выходам триггера, а выходы интеграторовко входам устройства для выборамаксимального сигнала 121Однако ограниченный диапазон рабочих частот укаэанного преобразователя объясняется зависимостью временивозврата состояния интегратора к начальному уровню от длительности предшествующего периода, что приводит кк области высоких частот диапазонапреобразователя к дополнительной погрешности, а также к колебательномухарактеру переходного процесса прибыстрых изменениях входной частоты,снижая быстродействие преобразователяЦелью изобретения является расширение диапазона входного сигйала всторону высоких частот и повышениебыстродействия, 577672Эти достигается тем, что в известный преобразователь периода и частоты следования импульсов в напряжение, содержащий источник эталонного напряжения, триггер, счетный вход которого подключен к входной шине преобразователя, два канала формирования пилообразного напряжения, каждый из которых содержит итегратор, ключ, соединяющий вход интегратора с выходом источника эталонного напряжения, и устройство для возврата сос" тояния интегратора к начальному уровню, причем управ"яющие входы ключей подключены к выходам триггера, а выходы интеграторов - к входамустройства для выбора максимального сигнала, введены одновибратор, вход которого подключен к входной шине преобразователя, и два логических элемента совпадения, первые входы которых подключены к выходу одновибратора, вторые - к выходам триггера, а выходы - к управляющим входам устройства для .возврата состоянияинтеграторов 1,к начальному уровню.На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого преобраэователя.Преобразователь содержит источник 1 эталонного напряжения, триг З 0 гер 2, счетчик, вход которого соединен с входной шиной преобразователя 3, каналы 4 и 5 формирования пилообразного напряжения,.Канал 4 содержит интегратор б, 38 вход которого через ключ 7 соединен с выходом источника эталонного напряжения, и устройство 8,для возврата состояния интегратора б к начальному уровню. 40 6 Канал 5 содержит интегратор 9,аход которого через ключ 10 соединенс выходом источника 1, и устройство 11для возврата. состояния интегратора 9 45к начальному уровню.Устройства 8 и 11 могут быть, вы"полиены, например, на ключах, шунирующих конденсаторы интеграторов,управляющие входы ключей 7 и 10 под- Еключены к выходам триггера 2. Выходыинтеграторов 6 и 9 подключены ковходам устройства 12 для выбора максимального сигнала, выполненного надиодах 13 и 14. К входной шине преобраэователя 3 подключен вход одновибратора 15, Входы логических элементов совпадения 16 и 17 подключены квыходам триггера 2 и одновибратора 15,Выходы логических элементов 16 и 17 -к управляющим входам устройств 8 и11 для возврата состояния интеграторов 6 и 9 к начальному уровню,Преобразователь работает следующим образом, Перед началом одного иэочередных периодов входного сигнала 88 триггер 2 находится в состоянииприкотором на управляющем входе ключа. 1 Симеется сигнал1, а на управляющем входе ключа 7 - сигнал 0Ключ 10 открыт, а ключ 7 закрыт.На вход интегратора 9 подаетсяэталонное напряжение источника 1и его выходное напряжение возрастаетпо линейному закону. Интегратор бнаходится в режиме запоминания напряжения, соответствующего длительности предшествующего периода, и сигнал с вго выхода через диод 13 поступает на выход преобразователя,Очередной входной импульс преобразовывает триггер 2 и запускает одновибратор 15, Ключ 10 запирается,и интегратор 9 переходит в режимзапоминания,Импульс с выхода одновибратора 15длительность которого выбирается неменее максимального времени возврата состояния интегратора к начальному уровню, вызывает появлениесигнала 1 на выходе логическогоэлемента 16, и устройство 8 срабатывает,возвращая состояние интегратора 6 к начальному уровню.По окончании импульса на выходеодновибратора 15 напряжение на выходе интегратора б начинает линейновозрастать. Выходное напряжение интегратора 9 через диод 14 поступаетна выход преобразоватвля. Зависимость между периодом следования входных импульсов и выходным напряжениемпреобразователя близка к линейной.При необходимости получения зависимости другого вида или линейной зависимости между частотой следованияимпульсов и выходным напряжением навыход устройства может быть включенфункциональный преобразователь. Приработе предлагемого преобразователянапряжение на выходе каждого интегратора в момент начала вго возрастания строго соответствует начальномууровню и не зависит от состояния интегратора в конце предшествующего периода, в том числе и в высокочастотной части диапазона входного сигнала.Благодаря этому расширяется диапазонвходного сигнала в сторону высокихчастот и сокращается длительность переходного процесса при быстрых изменениях входного сигнала, т,е. повышается быстродействие преобразователя.Формула изобретенияПреобразователь периода и частоты следования импульсов в напряжение, содержащий источник эталонного напряжения, триггер, счетный вход которого подключен и входной шикепреобразователя, два канала форми577672 и Составитель В. Дмитр евктор Л. Народная Техред А.Богдан Корре М, Демч Подписноистров СССРйд, 4/5 65Совета Мии открыкая наб,Заказ 4198/43. ЦНИИПИ Государствен по дел 113035, МосквТираж 1 ого комитет и изобретена, Рауш лиал ППП Патент, г, ужгород, ул, Проектна рования пилообразного наПряжения, каждый из которых содержит интегратор, вход которого через ключ соединен с выходом источника эталонного напряжения. и устройство для воэб врата интеграторх к начальному уровню, причем управляющие входы ключей подключены к выходам триггера, а выходы интеграторов - ко входам устройства для выбора максимального сигнала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона входного сигнала в сторону высоких частот и повышения быстро. действия, в него введены одновнбратор,вход которого подключен к входной шине преобразователя, и два логическихэлемента совпадения, первые входы которых подключены к выходу одновибратора, вторые - к выходам триггера, авыходы - к управляющим входам устройства для возврата состояния интеграторов к начальному уровнюИсточники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 244741, кл. Н 03 К 9/06,12.02.68.2. Патент СНА Ф 3 697 781,кл, 307-235, 12.11.70.