Преобразователь частота-напряжение

,Н 03 К 13/ОО Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 2301.82(71) Заявитель 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА-НАПРЯЖЕНИЕ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для преобразования частотных сигналов, меняющихся в широком диапазоне. Известен преобразователь частота- напряжение, одержащюй последовательно соединенные Формирователь импульсов, генератор прямоугольных импульсов, интегратор и выпрямитель 1.Однако это устройство обладает недостаточной.,тбчнбстью преобразования,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь частота - напряжение, содержащий "формирователь импульсов .измеряемой частоты, интегратор, выход которого соединен с одним из входов компаратора, источник опорного напряжения, генеоатор прямоугольных импульсов и фильтр нижних частот 2 .Недостатком этого преобразователя является недостаточная точность преобразования при расширении диапазона измеряемых частот, так как точ- ность преобразования обоатно пропорциональная величине коэффициента перекрытия диапазона частот.Цель изобретения - повышение точности преобразования при расширениидиапазона измеряемых частот.Поставленная цель достигается тем,что преобразователь частота - напряжение, содержащий, формировательимпульсов измеряемой частоты, интегратор, выход которого соединен спервым,входомкомпаратора, и источ- .ник опорного напряжения, снабженНБ-триггером, коммутатором, Формирователем номера подднапазона, элементом И и делителем напряжения, приэтом выход формирователя импульсовизмеояемой частоты подключен к Я"входу В 8-триггера и к первому входу 20 Формирователя номера поддиапазона,второй вход которого соединен с первым входом элемента И и выходом компаратора, а выход Формирователяномера поддиапазона соединен со вторым входом элемента И, выход которо-го соединен с й-входом НБ-триггера,выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход, которого соединен с выходом источникаопорного напряжения и через делитель З 0 напряжения со вторым входом компара 900435тора, а выход компаратора соединеН со входом интегратора.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобобразователя.Преобразователь частота - напряжение, содержит формирователь 1 импульсов измеряемой частоты, интегратор 2, компаратор 3, источник 4 опорного напряжения, КБ-.триггер 5, коммутатор б, Формирователь 7 номера поддиапазона, выполненный, например, на пересчетных схемах, элемент И 8 и делитель 9 напряжения.Преобразователь работает следую- щим образом.Сигнал измеряемой частоты поступает на формирователь 1. Первый сформированный импульс устанавливает ВЯ-триггер 5 в состояние, разрешаюцее прохождение опорного напряжения . Впп ) через коммутатор б на интегратор 2, Выходное напряжение интегратора 2 изменяется по линейному закону в соответствии с выражениемо1)пьа.ннт. =оп.где 0 , , - выходное напряжениеинтегратора 2;Т - постоянная интегрированиявремя интегрирования.весь диапазон.:частот разбиваешьсяна И подциапазонов таким образом,чтобы в поддиапаэонах отношениякрайних чаетот было равно:5 твд пу,а.яо подд.где щ = 1,23,тогда отношение крайних частот полного диапазона-- щ 2 )Использоваййе в преобразователеформирователя 7 номера поддиапазона, автоматически разделяющего заданный диапазон частот на поддиапазон, позволяет обеспечить точностьпреобразования независимо от величины коэффициента перекрытия диапазона частот.Время интегрирования С интегратором 2 в пределах поддиапазонавеличина переменная и зависит отизмеряемой частотын = Ти( 2 )"где Т - период измеряемой частоты;К - количество периодов,измеряемое в младшемподдиапазоне частот ( К=1,2,3,);п - номер поддиапаз она.Постоянная времени интегратора 2выбирается такой, чтобы на максимальной частоте поддиапазонов 1)забыло равно Пп/ 2 . При этом наминимальной частоте поддиапаэоновоно равно П и,Делитель 9 напряжения служит дляподачи на один из входов компаратора 3 напряжения величиной 1)оп/2В момент равенства выходного напряжения интегратора 2 напряжению1)оп /2" компаратор 3 формирует сигнал, поступаюций на элемент 8 И.Импульсы с формирователя 1 поступают также на формирователь 7 номера поддиапаэона, вырабатываюцегосигнал в моменты, соответствующие 10 числам К ( 2 )"периодов измеряемой частоты.Сигнал с выхода формирователя7 номера поддиапаэона подается навторой вход элемента 8. При совпаде нии сигналов на первом и втором входах элемента 8 на его выходе появляется сигнал, устанавливающий в сос"тояние 0 триггер 5, закрывающийвход коммутатора б, прекрацая тем Щ самым поступление опорного напряжения на интегратор 2. Таким образом,выходное напряжение интегратораУвы.инт зависит от измеряемой частоты и изменяется от Поп /2 до ПопТехнический эффект от использования изобретения заключается в воэможности построения широкодиапазонного ( с большим коэффициентом перекрытия диапазона частот) преобразова- теля частота - напряжение, обеспечи-вающего повышение точности преобразования за счет воэможности автоматического разбиения всего частотного диапазона на подциапазоны.Формула изобретенияПреобразователь частота-напряжение, содержаций формирователь импульсов измеряемой частоты, интегратор, выход которого соединен первым входом компаратора, и источникопорного напряжения, о т л и ч аю ц и й с я тем, что с целью повышения точности преобразования при 45 расширении диапазона измеряемыхчастот, в него введены В 5-триггер,коммутатор, Формирователь номераподдиапазона, элемент И и делительнапряжения, при этом выход ФормироЯ вателя импульсов измеряемой частоты подключен к Б- входу ВЯ-триггераи к первому входу формирователяномера поддиапаэона, второй входкоторого соединен с первым входом у элемента И и выходом компаратора,а выход Формирователя номера поддиапазона соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен с В-входом ВЯ-триггера, выходкоторого соединен с первым входом фО коммутатора, второй вход которогосоединен с выходом источника опорного напряжения и .через делительнапряжения со вторым входом компа.ратора, а выход коммутатора соединен со входом интегратора900435 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Преобразование частоты в аналоговый сигнал с малым уровнем зона Составитель В.МулярПуюненкова ТехредА.Вабинец Коррек акаренко Редак аа 953 Подписноевенного комитета СССРобретений и открытийЖ,Рауюская наб.,д.4/5 Вака тентфф,г.ужгород, ул;Проектная,П ил 204/74 ТирВНИИПИ Государстпо делам и113035,Москва пульсаций; Измерительная техника1973, 9 6, с.88.2. Авторское свидетельство СССГР 552693, кл. Н 03 К 13/00, 1977.