Частотный компаратор

Союз СоветскихСоциалнстическихРеспублик О П И С А Н И Е (11)834881И ЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУнсоединеннем заявки удврстаенный наихт СССР а делам нзабретеннй н открктнйЯ. Н. Нефедье К аучно-исследовательский и экспернмен автомобильного электрооборудования и ьный ин авто прибор) ЧА вх ы оторогоообразного ныл Изобретение относится к устройствам для измерения частоты, использующих,преобразование частоты в амплитудные изменения напряжения.Известен компаратор частоты, сойеР" жащий управляемый сигналом источник пилообразного напряжения, подключенный о входу порогового элемента Х.Недостатком известного компаратора является низкое быстродействие,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является компаратор частоты, который содержит формирователь пилообразного напряжения,. управляемый сигналом исследуемой часто ты, цодключенный ко входу порогового устройства, к выходу которого подключен блок памяти, выполненный в виде. пикового детектора 2,Недостатком известного компаратора является наличие специального .элемента памяти, в данном случае пикового детектор., который усложняет. и существенно ухудшает быстродействие компаратора частоты.Бель изобретения - увеличение быстр- действия частотного компаратора.Поставленная цель достигается тем,что в частотный компаратор, содержащий формирователь пилообразного наприженин, вход которого соединен,с входной шиной, а выход подключен. к одномуоду порогового элемента, выход котоОрого соединен.с выходной шиной, введенуправляемый Клйч, например, на транзисторе, вход и выход которого соединенсоответственно с выходом и вторым1входом порогового элемента, а вход управления подключен ко входной шине.На чертеже приведена принципиальнаясхема частотного компаратора,Частотный компаратор содержитпороговый элемент 1, ко входу кподключен формирователь 2 пилнапряжения, управляемый импульссигналом,. подаваемым на входную шину3. Пороговый элемент 1 снабжен полсеки3 8348 тельной обратной связью 4 через управля. емый ключ 5, управляющий вход которого подключен к входной шине 3 формирователя 2 пилообразного напряжения.Компаратор работает следующим образом.В исходном состоянии на входную шину 3 компаратора подается последовательность положительных импульсов исследуемой частоты. Под действием этих 10 . импульсов на выходе формирователя 2 формируется пилообразное напряжение, амплитуда которого пропорциональна: их длительности. При кважности, близкой к Х, амплитуда пилообразного напряжения 15 характеризует длительность периода иоследуемого сигнала.Пороговый элемент Х, благодаря нормально замкнутому ключу 5 (в качестве которого может быть использован как 2 о аналоговый ключ, например, полевой транзистор, так и логический вентиль И), охвачен сильной положительной обратной связью и является по существу триггером, При атом он занимает одно из двух ус тойчивых состояний независимо от величю иы пилообразного напряжения на его входе. Ключ 5 устроен так, что он размыкается лишь под действием заднего фронта входных импульсов (например, благода ЗО ря дифференпирующей цепочке на его входе). В течение атого короткого промежутка времени положительная обратная связь оказывается разомкнутой и пороговый элемент 1 становится чувствительным к величине напряжения на его входе, т.е. начинает выполнять функцию. сравнения амплитуды пилообразного напряжения с пороговой установкой. Выходной сщ- нал порогового элемента 1 принимает40 значение, соответствующее результату сравнения. После замыкания ключа 5 положительная обратная связь 4 восстанавливается, вновь делая пороговый элемент 3. нечувствительным к напряжению на его 45 81 (фвходе, т.е. пороговый элемент Х переходитв режим хранения результата сравнения.В момент окончания каждого следующегоимпульса, приходящего на входную шину3, процесс сравнения амплитуды пилообразного напряжения с порогом элементаХ повторяется. В промежутках междуэтими моментами, благодаря сильнойположительной обратной связи 4, замкнутой через ключ 5, пороговый элемент 1 выполняет функцию элемента памяти (триггера), фиксирующего результатоценки частоты. Таким образом, введениеположительной обратной связи 4, охватывающей пороговый элемент 1 и управляемой через ключ 5 исследуемым сигналом,исключает необходимость в специальномзапоминающем блоке, а также увеличи-.вает быстродействие компаратора частоты,так как результат оценки частоты обновляется в каждом периоде. формула изобретенияЧастотный компаратор, содержащийформирователь пилообразного напряжения,вход которого соединен с входной шиной,а выход подключен, к одному входу дорогового элемента, выход которого соединенсвыходнойшиной, отл ича ющийс я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введен управляемый ключ,например, натранзисторе, вход и выходкоторого соединены соответственно с выходом и вторым входом порогового элемента, а вход управления подключен,ковходной шине.Источники информации,принятые во внимание при эксцертизе1 Авторское свидетельство СССР52247, кл. Я 03. Й 23/06,14.03.76,2. Патент США % 3743940,кл. 324-166, 03.07.73.834884. Составитель Г. КоролеТехред Е.Гавр 3 щешко В. Синицкая Редактор Н. Кеш аз 4117/8 ое филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 б Тираж 988ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушск Подита СССРийнаб., д