Преобразователь частоты в напряжение

(и 738142 Союз Советских Социалистическик Республик(51)м, Кл,2 Н 03 К 9/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата оп убликоваиия описания 3005.80 В.А.Безсчастный, А,Е,Кочетов, В.И,Михайленко,Б,И,Совинский, В.Н.Присяжнюк и В.И,Ярусевич(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В НАПРЯЖЕНИЕ 30 Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам преобразования частоты в напряжение.Известен преобразователь частоты в напряжение, содержаший преобразователь частоты в код, выполненный по принципу заполнения эталонного интервала времени импульсами преобразуемой частоты и преобразователь код-аналог 1). Его недостатком является низкое быстродействие. Прототип изобретения - преобразователь частоты в напряжение, содер жаший формирователь коротких импульсов, вход которого подключен к входу преобразователя, генератор опорной частоты, выход которого подсоединен к первому входы логического элемента 2 О И, счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу логического элемента И, а выходы - к первым входам логических элементов И перезаписи, регистр, входы которого подключенй к 25 выходам логических элементов И пере- записи,. а выходы - к входам преобра" зователя код-аналог и соединенные последовательно первый и второй одновибраторы, При этом вход первого од- Зо а новибратора подключен к входу преобразователя, выход второго одновибра-, тора - к управляющему входу счетчика импульсов, выходы обоих одновибраторов соединены с Входами логического элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу логическогоэлемента И 21 .,Недостатком/известного преобразователя является наличие погрешности, связанной с"йестабильноСтью длительности импульсов одновибраторов.цель изобретения - повышение точности преобразования.а"Поставленная цель достигается тем, что в известный преобразователь частоты в напряжение, содержащий Формирователь коротких импульсов, вход которого подключен к входу преобразователя, генератор опорной частоты, выход которого подсоединен к первому входу первогологического элемента И, счетчик импульсов, вход кото- Г ого подключен к выходу первого логического элемента И, а выходы - к первым входам логических элементов И перезаписи, регистр, входы которого подключены к выходам логических зле ментов И перезаписи, а выходы - к45 50 55 входам преобразователя код-аналог, введены первый триггер, первый вход которого подключен к выходу Формирователя коротких импульсов, а первыйвыход - к второму входу первого логичвского элемента И, второй триггер,второй логический элемент И, первыйвход которого подключей к выходугенератора опорной частоты, второйвход - к первому выходу второго триггера," третий вход - квторому"вы=ходу первого триггера, а выход - квторым входам логических элементовИ перезаписи, и третий логическийЭлемент И, первый вход которого подсоединен к выходу генератора опорной Частоты, второй вход - к второму выходу первого триггера, третий вход -к второму выходу второго триггера, авыход - к управляющему входу счетчика, При этом первый вход второго триггера подключен к выходу второго логического элемента И, вторые входы первого и второго триггеров - к выходу третьего логического элемен.а И.ф Йа чертеже представлена Функциональная схема преобразователя.устройство содЕржит формирователь1 коротких прямоугольных импульсов, первый триггер 2, второй триггер 3, генератор 4 опорной частоты, первый логический элемент И 5, второй логи. ческий элемент И б, третий логи-. ческий элемент И 7, логические элементы И 8 перезаписи, счетчик 9 импульсов, регистр 10, преобразователь 11 код-аналог.Выход второго логического элемента И б соединен с логическими элементами И 8 перезаписи и первым входом триггера 3, выход третьего логического элемента И 7 - с управляющим входом счетчика 9 и вторыми входами триггеров 2 и 3. Пеовый входтриггера 2 соединен с выходом Формирователя 1, его выходы - с входамилогических элементов И 5, б и 7, выходы триггера 3 - с входами логических элементов И б и 7. Первые входылогических элементов И 5, б и 7 со-,.единены с генератором 4 опорной частоты, а выход логического элементаИ 5 подключен )Г вхоЪу счетчика 9;Выходы логических элементов И 8 перезаписи через регистр 10 соединеныс преобразователем 11 код-аналог.Преобразователь работает следую-.щим образом,Сигнал преобразуемой частоты поступает на формирователь 1 короткихимпульсов . С формирователя импульсы поступают на триггер 2. С приходом очередного импульса с Формирова.теля характеризующего окончаниепредыдущего (измеренного) периодаи начало, следующего периода, триггер2 устанавливается в состояние, при"Которбм"с первого его выхода налогический элемент И 5 поступает 5О153035ао сигнал, препятствующий прохождению импульсов с выхода генератора 4 опорной частоты на вход счетчика 9.Код, зафиксированный в счетчике 9, является результатом измерения предыдущего периода и поступает на логические элементы И 8 перезаписи, Со второго выхода триггера 2 подается сигнал на логический элемент И б, разрешающий его функционирование" ,и на логический элемент И 7, ,подготавливаюший его к Функционированию под действием импульсов генератора 4, Первый импульс генератора 4, после прекращения Функционирования счетчика 9, через логический элемент И б поступает на логические элементы И 8 перезаписи и переносит содержимое счетчика 9 в регистр 10, стирая ранее записанное число в регистре,С выхода регистра 10 код поступает на преобразователь 11 код-аналог, где поеобразуется в пропорциональное коду напряжение, Этот же импульс переводит триггер 3 в состояние, при котором с первого его выхода на логический элемент И б поступает сиг- нал, препятствующий прохождению через него импульсов генератора 4,Со второго выхода триггера 3 проходит сигнал на логический элемент И 7, разрешающий его Функционирование.Второй импульс генератора 4 чепез логический элемент И 7 поступает на счетчик 9 и устанавливает в нем код, соответствующий числу два, Этот же импульс переводит триггеры 2 и,3 в исходное состояние, На логический элемент И 5 поступает сигнал, разрешающий прохождение импульсов генератора 4 на счетчик 9, который на-, капливает их до прихода следующего очередного импульса от формирователя 1, соответствующего окончанию предыдущего периода входного сигнала и начало следующего периода, Ври поступлении импульса с формирователя 1 на вход триггера 2 триггер меняет свое состояние на противоположное и цикл работы устройства повторяется,Благодаря отличительным признакам время, в течение которого происходят начальная установка счетчика импульсов и перепись его состояния в регистр, равно двум периодам опорной частоты и не зависит от длительности импульсов одновибраторов,Благодаря этому повышается точность преобразования,формула изобретенияПреобразователь частоты в напряжение, содержащий формирователь коротких импульсов, вход которого подключен к входу преобразователя, генвоатор опцрной частоты, выход которо738142 авитЕль В,Дмитриевед Ж,Кастелевич Корректор МКост Сос актор Е.Караул е аж 995ственногб"ко бретений и 35, Раушска 9/37 Тир ЦНИИПИ ГосУдаР по делам из 113035, Москва, Жсное ПодлСССй аказ 282 митет ткрыт наб5 Филиал ППППатент , г,Ужгород, ул. Проектйая,го подключен к первому входу первогологического элемента И, счетчик импульсов, вход которого подключен квыходу первого логического элементаИ, а выходы вк первым входам логических элементов И перезаписи, регистр,входы которого подключены к выходамлогических элементов И перезаписи,а выходы - к входам преобразователякод-аналог, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с,целью повышения точностипреобразования, в него введены первыйтриггер, первый вход которого подключен к выходу формирователя короткихимпульсов, а первый выход - к второмувходу первого логического элемента И,второй триггер, второй логическийэлемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора ог орной .частоты, второй вход - к первомувыходу второго триггера, третийвход - к второму выходу первого триггела, а выход - к вторым входам логических элементов И перезаписи, итретий логический элемент И, первыйвход которого подключен к выходугенератора опорной частоты, зторойвход - к второму выходу первого триггера, третий вход - к второму выхо"ду второго триггера, а выход - к управляюшему входу счетчика, причемпервый вход второго триггера подключен к выходу второго логическогоэлемента И, а вторые входы первогои второго триггеров подключены квыходу третьего логического элемента И,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Новицкий П,В. и др. Цифровыеприборы с частотиыми датчиками,Энергия, 1970, с,281.2, Авторское свидетельство СССРР 350161, кл. Н 03 К 13/20, 12.05.б 9