Преобразователь напряжения в частоту

(51)М. Кд. Н 03 К 13/20 с присоединением заявки М -Гееударетввннмй кемнтвт СССР да делам нзеервтвннй н етнрмтнй.Дата опубликования описания Зц 0481. .(71) Заянител ордена Ленлна политехнич им. М. И, Калинина Де 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЖЕНИЯ В ЧАСТ Известен преобразователь напроту, содержащий интегратор,перационном усилителе с коепи отрицательной обратнойезистороМ, включенным междуой преобразователя н инвер в часвыполненный нанденсатором всвязи и петровы входнои шиующим входом Изобретение относится к электроизмеритель ной. технике и может найти применение при построении аналого-цифровых преобразователей, использующих промежуточное преобразование входного сигнала в частоту следования импульсов, а также при построении различных частотно. цифровых измерительных прибо. ров.Известен преобразователь напряжения в час. тотуинтегрирующего типа, в котором изме. пение направления интегрирования осуществляется путем изменения коэффициента передачи преобразуемого напряжения, подключаемого одновременно к инвертнрующему и неинверти. рующему входам операционного усилителя, вхо.дящего в; состав интегратора 111.Недостатком устройства является его слож. 2операционного усилителя, ключ, включенный между инвертнрующим входом операционного усилителя и общей шиной, делитель напрякения,вход которого подключен к входной шн. не преобразователя, а выход - к неинвертирующему .входу операционного усилителя, лоро. говый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход - к управляю. щему входу ключа, и второй резистор (2).Недостатком преобразователя является скачкообразное изменение входного сопротивления при открытии и закрытии ключа, что представляет повышенные требования к величине внутреннего сопротивления источника вход ного сигнала, а при наличии реактивных па. раметров, например фильтра или линий связи между входным источником и входом преобразователя, приводит к дополнительной погрешности преобразователя.Цель изобретения - повышение стабиль.ности входного сопротивления.Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе напряжения в частоту, содержащем интегратор, выполненный8265613на операционном усилителе с конденсаторомв цепи отрицательной обратной связи и первым резистором, включенным между входнойшиной преобразователя и инвертирующим входом операционного усилителя, ключ, вклю.ченный между инвертирующим входом опера.ционного усилителя и общей шиной, делительнапряжения, вход которого. подключен к вход.ной шине преобразователя, а выход - к неинвертирующему входу операционного усили. 1 Отеля, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход. - куправляющему входу ключа, второй резисторвключен последовательно с ключом.На чертеже приведен преобразователь, функ.циональная электрическая схема,Устройство содержит резисторы 1 и 2, соединенные с входной шиной, резистор 3, образующий с резистором 2 усилитель напряжения,резистор 4, соединенный последовательнос ключом 5, конденсатор б и операционныйусилитель 7, образующие с резистором 1 интегратор, пороговый элемент 8, вход которого подключен к выходу усилителя 7, а выход - к управляющему входу ключа 5, Пороговый элемент 8 имеет" два порога срабатывания и выполнен на операционном усили.,теле 9 с целью положительной обратной связина резисторах 10 и 11,Преобразователь работает следующим обра.зом.При разомкнутом состоянии ключа 5 к резистору 1 приложена часть входного напря.жения, равная единице минус коэффициентпередачи делителя на резисторах 2, 3, таккак, ввиду большой величины коэффициентаусиления усилителя 7, напряжения на его входах можно принять равными. Напряжение навыходе усилителя 7 изменяется его скоростью,пропорциональной входному напряжению, врезультате заряда конденсатора б током, про.текающим через резистор 1.По достижении выходным напряжением усилителя 7 порога срабатывания элемента 8 по.следний срабатываег, вызывая открытие клю. 445,ча 5. При этом через резистор 4 протекаетток, пропорциональный. входному сигналу, величина которого должна быть больше токарезистора 1. За счет этого ток, протекающийчерез конденсатор б, меняет знак, в результа 4те чего напряжение на выходе усилителя 7 изменяется в противоположном направлении. По достижении второго порога срабатывания элемента 8 последний изменяет состояние на противоположное, ключ 5 запирается и весь процесс повторяется.Ввиду того, что токи перезаряда конденса. тора 6 в обоих направлениях пропорциональны входному напряжению, функция преобразования устройства линейна.Включение последовательно с ключом 5 ре. эистора 4 приводит к тому, что при отпирании ключа 5 вследствие равенства потенциалов на входах усилителя 7 ток через резистор 1 не изменяется, в результате чего входное сопротивление преобразователя при обоих положениях ключа 5 одно и то же, т.е. достигается стабилизация входного сопротивления.Формула изобретенияПреобразователь напряжения в частоту, со.держащий интегратор, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепиотрицательной обратной связи и первым резистором, включенным между входной шинойпреобразователя и инвертирующим входомоперационного усилителя, ключ, включенныймежду инвертирующим входом операционногоусилителя и общей шиной, делитель напряжения, вход которого подключен к входной шине преобразователя, а выход - к неинверти.рующему входу операционного усилителя, пороговый элемент, вход которого подключенк выходу интегратора, а выход - к управляющему входу ключа, и второй резистор,отличающийся тем,что,сцелью повышения стабильности входного сопротивления, второй резистор включен последовательно с ключом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Ио 417731,кл. Н 03 К 13/20, 1973.2. Глазов М, Н. и Иванцов Л, Ф. Линейный преобразователь напряжение. частота, - "826561 Составитель В.Техред М, Рейвес ор А. Власенк Тираж 988 Подпис ударственного комитета СССР зобретений и открытий Ж - 35, Раушская набд. 4/5аказ 2335/24 ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектнаи,ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москв