Преобразователь частота-напряжение

Союз советских Социалистических Реслублик(51)М. Кл.1 С 01 Я 23/10 с присоединением заявки Йо Государствеииьй комитет СССР ио деяам изобретений и открытий(53) УДК 681, . 325 (088. 8) Дата опубликования описания 150 7.80(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА-ЦАПРЯУ(ЕНИЕ Изобретение относится к измеритель.ной технике и может быть использовано в приборостроении и автоматикедля функционального преобразованиячастоты в напряжение,Известно устройство преобразованиячастоты, содержащее генератор, двауправляющих вентиля, вычитающий исуммирующий счетчик, выходы которыхсоединены с системой импульсно-потенциальных ключей, два элемента ИЛИ,управляющий триггер, делитель частоты, датчик временных интервалов,блок управления и формитователь, навход которого поступает входной сигнал Я.Недостатком устройства является,высокая сложность и малое быстродействие. Известен также преобразователь частота-напряжение, содержащий формирователь, выход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с первым вхо дом блока управления, а первый выход триггера соединен с первыми входами первого счетчика и первого управляемого вентиля, второй выход триггера ,)соединен с первым входом второго 30 управляемого вентиля, выход генератора соединен с вторыми входами первого и второго. управляемых вентилей, выход последнего соединен со вторым входом первого счетчика, выходы которого соединен со входами блока управления, второй выход которого соединен с первыми входом второго счетчика, второй выход которого соединен с выходом первого управляемого вентиля, источник постоянного напряжения, три резистора, усилитель, ЦАП, сумматоры, ключ н конденсатор, причем выход источника постоянного напряжения соединзн с первым входом сумматора и через первый резистор соединен со входом усилителя, вход усилителя через второй резистор соединен с его выходами и с первым входом ЦАП, а через третий резистор с выходом ЦАП и совторым входом сумматора, выход которого через ключ соединен с конденсатором, управляющий вход ключа соединен с третим выходом блека управления, а информационные входы ЦАП соединены с выходом второго счетчика 2 .Недостатком устройства является сложность и малые функциональные возможности.)4-лг гТ К =- - К (5) 4 лг г л р р 4,0 .,В.3, т ь а-лэ фэкл р(б)э.где 6 - коэффициент преобразонанияпреобразователя 3,Принцип работы узла 5 преобразования идентичен с принципом работыузла 4. Напряжения на выходах линии9задержки, интеграторов 10, 11,Сумматора 12, схемы 13 памяти обозначены соогнетственно, как6-9 б О н.лл -Л 2 Й-ЛЗ Щель изобретения - расширениеФункциональных возможностей,Постанленная цель достигаетсятем, что в преобразователь частота-напряжение, содержащий источник пос"тоянного напряжения и Формирователь,выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами уз,ла преобразования, введены преобразователь напряжение-частота и второйузелпреобразования, один вход кото"р ого соединен с выходом источникаОнапряжения, а второй подключен к вы-,ходу первого узла преобразования "через преобразователь напряжение-:.:частота, при этом узел преоб 15 азова"ния состоит иэ двух интеграторов,выходй которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, третий вход которогоподклюФ"ченко входам интеграторов и к пернома"входу узла преобразования, а Явыход через первый ключ соединенсо схемой памяти, причем входы уп: равления ийтеграторов соответственно соединены с выходами второго итретьего ключей, вход управлениятретьего ключа подключен через линиюзадержки ко второму входу узла преобразования и ко входам управления"первого и второго ключей.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства,Преобразователь частота-напряжение состоит иэ Формирователя 1, источника 2 постоянного напряжения,преобразователь 3 напряжение-частота, узлов 4, 5 преобразования со 35входами А,В и выходами С. Выходыформиронателя 1 и преобразователя 3соединены со входами А узлов 4 5соответственно, а выход источника 2напряжения соединен со входами В 40узгон 4 и 5Узлы 4, 5 имеют одинаковые структуры и состоят иэ ключей б, 7 входы,управления которых соединены со входом А и ключа 8, вход управлениякоторого соединен со входом А черезлинию 9 задержки. Со входом В Ьединены входы интегратон 10, 11 и сум. матора 12 другие входы которого соединены с выходом интеграторов 1011. Выход сумматора соединен черезключ 7 и схему 13 памяти с вйходом С,а выходы ключей б, 8 соединены со,.входами управления интеграторов 10,11 соответственно.Устройство работает следующим 55образом.:Входной энакопеременный сигнал Овхпоступает на формирователь 1, на ны-ходе которого Формируются короткиеимпульсы напряжения ОЛ в моменты йа- щчала "периодов входного сигнала, пос-:тупающие на вход А узла 4 преобразования. Эти"ийпульсы открывают"ключй-,б, 7 и, пройдя через линию задержки 9(04 9) , откроют ключ 8. Открытые Иючи Ь, 8 устанавливают интеграторы 10, 11 в начальные состояния, Открытый ключ 7 разрешает прохождение сигнала с выхода сумматора 12 на схему 13 памяти.Сигналы на выходах интеграторов 10, Ч 1 Од о О ) описываются выражениямйО М О 1 пРи 1 ТО =К О (1-1 );ПРИ состц, =1(т,); ри1 с 1 где КЛ - масштабный коэффициент;время, на которое задерживается сигнал О линией 9задержки;йериод входного сигнала Оз)0 - постоянное напряжение на выходе источника 2 напряжения..Сигнал на выходе сумматора 12 описывается выражением О:0 -0 -КО л. Л 2 д-ло 4-лл л 2 ф (2) где Кл - масштабный коэффициент, длякоторого справедливо условие При условии (3) ныраженЮе (2)имееТ вид На схеме 13 памяти запоминаетсяйапряжение где Р - частота входного сигнала О н,Таким образом, на выходе С узла 4преобразования получаем напряжениеобратно пропорциональное частотевходного сигнала. При этом запаздывание преобразования не превышаетдлительности одногопериода,Сигнал с выхода узла 4 поступаетна преобразователь 3 напряжение-частота, формирующий на выходе импульсы 0 напряжения с частотой повторения748272 формула изобретения 20 Напряжение на выходе узла 5 преобразованияК 5О:-О . К:- - К: Р,зк,3где 1 - период следования импульсов5на выходе преобразователя 3;К - масштабный коэффициент,Сигнал на выходе узла 5 преобразования прямо, пропорционален частоте входного сигнала Ов.Таким образом проиэводится какпрямо пропорциональное, так и обратно пропорциональное преобразованиечастоты в напряжение, что увеличивает функциональные воэможности устройства,1. Преобразователь частота- напряжение, содержащий источник постоянного напряжения и формирователь, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами узла 25 преобразования, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,с целью расширения Функциональных возможностей, дополнительно введены преобразователь напряжение- частота и второй узел преоб-разования, один вход соединен с выходом источника напряжения, а второйподключен к выходу первого узла преобразования через преобразовательнапряжение- частота.2. Преобразователь по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоузел преобразования состоит иэ двухинтеграторов, выходы соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, третий вход которогоподключен ко входам интеграторов ик первому входу узла преобразования,а выход через первый ключ соединенсо схемой памяти, причем входы управления интеграторов соответственносоединены с выходами второго и третьего ключей, вход управления третьего ключа подключен через линию задержки ко второму входу узла преобразования и ко входам управленияпервого и второго ключей,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 370539, кл. 5 01 й 23/10,,06 07 712. Авторское свидетельство СССРР 577666, кл. 6 01 й 23/10,24,06.76 (прототип),ЦНИИПИ Заказ 4352/11 Тираж 1019 Подписное филиал ППП Патентф, г.ужгород,ул,Проектная