Преобразователь частоты следованияимпульсов b напряжение постоянноготока

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик в 830645(51) М. Кл,Н 03 К 13/20 Гесударствелкмй кемитет Опубликовано 15.05.81. Бюллетень18(53) УДК 681.325 (088,8) пе делам еаееретеиий и открытийДата опубликования описания 25.05.81 В. М. Трохин, Л. А. Яновский, В. И. Энтина,А. М. Бродецкий и Г, Б. Энтин(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ В НАПРЯЖЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКАИзобретение относится к преобразователям частоты в постоянное напряжение и может использоваться в системах автоматического управления, в телемеханических системах, а также в устройствах измерительной и вычислительной техники,Известен преобразователь частоты в постоянное напряжение на базе цифрового широтно-импульсного модулятора, содержаший генератор тактовых импульсов, соединенный с первыми входами счетчиков, выходы которых соединены с входами триггера управления, выход которого соединен со входом сглаживающего фильтра, при этом второй выход генератора соединен с первыми входами блоков синхронизации, а второй вход первого блока синхронизации - с входной шиной 11.Однако данный преобразователь характеризуется недостаточно высокой точностью и небольшим диапазоном изменения крутизны выходной характеристики.Цель изобретения - повышение точности преобразования и расширение диапазона изменения крутизны выходной характеристики.Цель достигается за счет того, что в преобразователь частоты следования импульсов в напряжение постоянного тока, содержащий генератор тактовых импульсов, соединенный первым выходом с первыми входами счетчиков, выходы которых соединены с входами триггера, выход которого соединен со входом фильтра, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами блоков синхронизации, а второй вход первого блока синхронизации - с входной шиной, введены два переключателя, каждый из которых подключен между 10 выходом соответствующего блока синхронизации и вторыми входами соответствующего счетчика.Кроме того, для обеспечения плавнойрегулировки крутизны выходной характеристики внутри каждого поддиапазона, в преобразователь введен элемент управляемой задержки, выход которого соединен с вторым входом второго блока синхронизации, а вход - с входной шиной.На фиг. 1 представлена блок-схема устзт ройства; на фиг. 2 - выходные характеристики преобразователя.Преобразователь частоты следования импульсов в напряжение постоянного тока содержит (фиг. 1); генератор 1 тактовых им- .830645 20 Формула изобретения 3пульсов, вырабатывающий импульсы тактовых частот Г Гг, сдвинутые во времени на одинаковые интервалы, блоки 2 и 3 синхронизации, обеспечивающие введение иь пульсов преобразуемой частоты 1 синхронно с тактовой частотой Г, два счетчика 4 и 5 импульсов, триггер 6 управления, сглаживающий фильтр 7, управляемый элемент 8 задержки, на вход которого поступают импульсы преобразуемой частоты, и переключатели 9-1, 9-2.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии в старшем разряде счетчика 5 устанавливается единица, что уменьшает его начальную емкость в два раза. При заполнении счетчиков импульсами тактовой частоты Г счетчик 5 переполняется первым и изменит состояние триггера управления, по переполнению счетчика 4 триггер возвращается в исходное состояние, так повторяется с каждым переполнением счетчиков. При этом на выходе триггера образуется импульсное напряжение, в котором длительность импульса равна длительности паузы, так как начальная емкость счетчиков отличается вдвое. Среднее напряжение на выходе фильтра при этом равно нулю. При поступлении импульсов преобразуемой частоты 1 счетчик 4 заполняется импульсами частот Ги 1, а счетчик 5 - только импульсами частоты Г, так как импульсы 1 задерживаются на некоторое время г элементом 8, Через промежуток времени т оба счетчика заполняются импульсами частот 1 и Г. Следовательно, в начальный момент в счетчике 4 записывается на М импульсов больше, чем в счетчике 5 и за счет интегрирующих свойств преобразователя изменяется скважность импульсного напряжения на выходе триггера 6, что приводит к появлению на выходе сглаживающего фильтра 7 напряжения постоянного тока, величина которого зависит от значения преобразуемой частоты 1 и времени задержки гэлемента 8.1-1 вых= 1- о В 1Из выражения для 1.)в,видно, что при постоянном значении т напряжение на выходе греобразователя прямо пропорционально значению преобразуемой частоты. При иепользовании стабилизированных источников питания и генератора тактовых импульсов . погрешность преобразователя 0,05/, и менее. Два переключателя 9-1, 9-2, механически связанные между собой, позволяют пода 4вать преобразуемую частоту 1 на входыпервого, второго, третьего разрядов счетчиков, что дает возможность выбора рабочегодиапазона частоты 1. При этом крутизна выходной характеристики преобразователя изменяется ступенчато и для значения Бщцрвчвводится коэффициент - где 1 - номер разг,ряда (начиная с младшего) счетчика, навход которого подается преобразуемая часг-тота, При этом Бвьр=13 о т 1. Семействыя -р10 во выходных характеристик преобразователя изображено на фиг. 2.Плавную регулировку крутизны характеристики вход - выход внутри каждого поддиапазона можно осуществлять изменениемвремени г элемента управляемой задержки,схема которого построена на элементах цифровой вычислительной техники и позволяетосуществлять регулировку крутизны с высокой дискретностью. 1. Преобразователь частоты следованияимпульсов в напряжение постоянного тока,содержащий генератор тактовых импульсов,соединенный первым выходом с первыми входами счетчиков, выходы которых соединеныс входами триггера, выход которого соединенсо входом фильтра, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первымивходами блоков синхронизации, а второйвход первого блока синхронизации - с входной шиной, отличающийся тем, что, с цельюповышения точности преобразования и расширения диапазона изменения крутизны выходной характеристики, в него введены двапереключателя, каждый из которых подключен между выходом соответствующего блокасинхронизации и вторыми входами соответствующего счетчика.2. Преобразователь по п, 1, отличающий 40 ся тем, что, с целью обеспечения плавнойрегулировки крутизны выходной характеристики внутри каждого поддиапазона, в неговведен элемент управляемой задержки, выход которого соединен с вторым входом второго блока синхронизации, а вход - с вход 45 ной шиной.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 199529, кл. 6 06 К 1/12, 1968 (прототип).830645 Ражих. ф в б У 70 олод Редактор Л. ТюриЗаказ 3459/бОВНИИ П 303илиал ктная, 4 Составитель В. С о а Техред А. Бойкас Тираж 988 ПИ Государственного комитета С о делам изобретений н открытии Москва, Ж - 35, Раушская наб.,ПП Патент, г. Ужгород, ул. Пр