Преобразователь напряжения вчастоту

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфефа Сфветскнх Сецнеектнчееких Расул нк(22) Заявлено 09 Р 779 (21) 2792765/18-21с присоединением заявки Йо(51)М. Кл з Н 03 К 13/20 Государственный домитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 230481(72) Авторы изобретения Ф.М.Кисельман и Л.Н.Васильев е 54 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ВЧАСТОТУ ктро ости быть мериойств машины напряжея обеспви обеих а исполь- ючатель онижен- адением апряжеграт,онден е, неоединеня череза ивоваобщаяй шив.ходнтегра-.пряже Изобретение относится к злеизмерительной технике, в частнпреобразователям напряжения обеиполярностей в частоту, и можетиспользовано при построении нзтельных приборов, а также устрввода данных в вычислительныедискретного действия.Известен преобразовательния в частоту, в котором длчениявозможности работы прполярностях входного сигналзуется реверсируквий переклна входе устройства 111 .Недостатком его является пная точность, обусловленная пнапряжения на переключателе.Известен преобразователь иния,в частоту, содержащий интевыполненный на интвгрирующем ксаторв и операционном усилитвлинвертирукщий вход которого сс входной шиной преобразователпервый делитель напряжения,вертирующий - через два последтельно соединенных резистора,точка которых соединена с общеной через ключ, и компаратор,которого соединен с выходом и,тора, через второй делитель на ния. Дпя обеспечения работы при обеих полярностях входного сигнала данный преобразователь имеет второй ключ, причем оба ключа выполнены на транзисторах разного типа проводимости, и переключатель, через который общая точка двух резисторов соединена с ключами 12,Недостатком преобразователя является пониженная точность, обуслов" ленная падением напряжения на переключателе и разностью падений напря" жений на открытых транзисторах разного типа проводимости.Целью изобретения является повышение точности преобразования.Поставленная цель достигается тем, что в известный преобразовательнапряжения в частоту, содержащий интегратор, выполненный на интегрирующем конденсаторе и операционномсилителе, неинввртирующий вход коорого соединен с входной шиной преобразователя через первый делитель напряжения, а инвертирукций - через два последовательно соединенных ре, зистора, общая точка которых соединена с .общей шиной через ключ, и компаратор, вход которого соединен с выходом интегратора через второй деЪлитель напряжения, введен логический блок, первый вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к управляющему вхОду ключа, и блок определения полярности, вход которого подключен к входной шине преобразователя, а выход - ко второму входу логического блока. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Преобразователь содержит интвгратор 1, выполненный на операционномусилителе 2, резисторах 3 и 4 и конденсаторе 5. Неинввртирующий вход усилителя 2 соединен с входной шинойпреобразователя через делитель напря-,15 жения на резисторах б и 7, Выход интегратора 1 через делитель напряжения 8 соединен со входом компаратора 9 Общая точка резисторов 3 и 4 совдийена с общей шиной через ключ 10, 2 О управляющий вход которого соединен с выходом логического блока 11. Входы блока 11 подключены к выходам блока 12 определения Полярности и компаратора 9, Блок 11 должвн обвспечивать реализацию логической функции вида Р=АВ+АВ или Р=АВ+АВ в зависимости от типа используемого ключаеРабота преобразователя при положительном входном напряжении происхо дит следукцим образом.Преобразуемое напряжение поступает через резисторы 3 и 4 на инвертирукщий вход и резистор 7 - на неинввртирующий вход усилителя 2 интег ратора 1. Ключ 10, управляемый напряжением с выхода логического блока 11, при этом разомкнут и напряжение на инвертирующвм входе по отношению к напряжению на нвинвертирующем вхо;- ц дв имеет положительную полярность.На входы логической схемы поступают напряжения отрицательной полярностй с выхода блока 12 определения полярности входного напряжения и с выхода компаратора 9. Напряжение на выхсдв интегратора уменьшается до твх пор, пока величина напряжения ие выходе делителя напряжения не достигнет нижнего уровня срабатывания компаратора 9. В этот момент компара- эо тор срабатывает, напряжение на его выходе становится положительным, напряжение на выходе логического блока 11 изменяется, в результате чего ключ 1 О эавыкается. При этом 5 э" полярность напряжения Между входами усиаитвпяи интегратора измвйявтся, и напряжение на выходе интегратора начинает урвличиватьбя. В момент, когда напряжение на выходе делителя напряжения достигает верхнего уров- ня срабатывания компаратора 9, последний срабатывает, напряжение наего выходе меняется на отрицательное,ключ развлекается, и процесс преобразования далее повторяется.На выходе преобразователя приэтом имеются прямоугольные импульсы,частота которых пропорциональна абсолютной величине входного напряжения, а на выходе блока определениялолярности входного напряжениянапряжение отрицательной полярности.При отрицательном входном напряжении напряжения на выходе компаратора и на выходе блока определенияполярности имеют положительную полярность. Блок 11 устанавливаетключ в разомкнутое состояние, и весьцикл преобразования происходит аналогично. При этом на выходе блокаопределения полярности входного напряжения имеется напряжение положительной полярности,За счет отличительных признаковизобретения достигается повышениеточности преобразования, так какисключается влияние падения напряжения на переключателе, и, кроме того, обеспечивается идеитичность функции преобразования при обеих полярностях входного сигнала. Формула изобретенияПреобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, выполненный иа интегрирующем конденсаторе и операционном усилителе, нвинвертирующий вход каторого соединен свходной .шиной преобразователя черезпервый делитель напряжения, а инввр"тирующий - через два последовательно соединенных резистора, общая точка которых соединена с общей шинойчерез ключ, и компаратор , .вход которого соединен с выходом интегратора через второй делитель напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, внего введен Логический блОк, первыйвход которого подключен к выходукомпаратора, а выход - к управлякюему входу ключа, и блок определенияполярности, вход которого подключенк входной шине првобраэоватЪля, авыход - к второму входу логическогоблока.Источники информации,принятыв во внимание при экспертизе1. Патент О 1 И Р 3256426,кл. 235-183, 14.06.662. Глазов М.Н Иванцов Л,Ф.Лйнейный преобразователь "Напряжение-частота". - Приборы и техникаэксперимента", 1979, 9 1, с. 143144 (прототип).Подписное омитета СССР открнтий уыская наб д. 4/5Заказ 2149/83 Тираж 988 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р