Преобразователь напряжения в частоту

1945983 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. спид-ву(22)Заявлено 04.01,81 (2) 3229976/18-21 с присоединением заявки М(51)М. Кл. НОЗ К 13/20 Ввдударетаедый кдидтет СССР до двлаи дэвбрвтвикд д дтврытдй(71) Заявител Специаль ное проектно-конструкторскоеи технологическое бюро полупроводнико 54 ОБРАЗОВАТЕГЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ ль напряже й обратной Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в цифро-аналоговых измерительных системах.Известен преобразовате ния в частоту с импульсно связью 1,13,Этот преобразователь сложен, поскольку требует применения формирователя импульсов стабильной вольт-секундной площади.Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход . которого соединен с выходом через последовательно соединенные конденса тор и первый резистор, и с входной шиной - через второй резистор, компа ратор, первый вход которого подклочен к точке соединения конденсатора и первого резистора, делитель напряжения, выход которого подключен к ,второму входу компаратора, источник эталонного напряжения, подклоченный к инвертирующему входу операционногоусилителя через последовательно соединенные тр.тий резистор и первыйключ, упрзаляющий вход которого подключен к выходу компаратора, и второй ключ, выход которого подключенчерез делитель напряжения к второмувходу компаратора 21,Его недостатком является нелинейность характеристики напряжение-частою та в области высоких частот, который обусловлен тем,что в момент подачи эталонного напряжения на вход операционного усилителя второй ключ требуетконечного времени перехода из насыщенного состояния в активное.Цель изобретения - повышение линейности преобразования.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователе напряжения вочастоту, содержащем операционныйусилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом через последовательно соединенные конденсатор .иформула изобретения 3 945983 первый резистор, и с входной шинои через второй резистор, компаратор, первый вход которого подклочен к точке соединения конденсатора и первого резистора, делитель напряжения, выход которого подключен к второму входу компаратора, источник эталонного напряжения, подключенный к инвертирующему входу операционного усилите" ля через последовательно соединенные 1 о третий резистор и первый клоч, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, и второй ключ,. вы-. ход которого подклочен через делитель напряжения к второму входу компарато ра, вход второго ключа соединен с вы.- ходом операционного усилителя.На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователя.ъоУстройство содержит операционный усилитель 1, неинвертирующий вход ко/торого соединен с выходом через последовательно соединенные конденсатор 2 и резистор 3, компаратор 4, первый вход которого соединен с точкой соединения конденсатора 2 и резистора 3, а второй - .с выходом делителя 5, источник эталонного напряжения 6, подключенный через последовательно соединенные клоч 7 и резистор 8 к инвертирующему входу усилителя 1, ключ 9, вход которого соединен с выходом усилителя 1, а выход - с входом делите-. ля 5, резистор 1 О, включенный между входной шиной преобразователя и инвер тирующий вход усилителя 1.Устройство работает следующим образом.При открытом состоянии ключа 7 кондо денс атор 2 пе резаряжа ется ра зность ю эталонного тока, поступающего от источника 6 через ключ 7 и резистор 8, и входного тока, поступающего цереэ резистор 10. Напряжение на выходе усилителя 1 положительно и больше, чем напряжение на конденсаторе 1, на ве-, личину падения напряжения на резисторе 3.Ключ 9 открыт, напряжение на выходе делителя 5 больше по величине, чем о напряжение на конденсаторе 2, однако изменяется медленнее. В момент равенства этих напряжений компаратор 4 срабатывает, в результате чего ключ 7 запирается, и напряжение на конденса торе 2 и выходе усилителя 1 изменяет-, ся в отрицательном направлении, причем на выходе усилителя 1 имеется скацок напряжения эа счет протекания то -ка через резистор 3, При прохождениинапряжением на выходе усилителя 1 нуглевого уровня ключ 9 запирается, затем, при равенстве напряжений на входах компаратора 4, последний возвращается в исходное состояние, ключ 7отпирается, напряжение на выходе усилителя 1 скачком изменяется в положительном направлении 1,за счет перемены направления тока через резистор 3), в результате чего отпирается ключ 9 и цикл преобразования повторяется,Ввиду того, что вход ключа 9 подключен к выходу усилителя 1, запирание ключа 9 происходит в момент, не совпадающий с моментом срабатываниякомпаратора, в результате чего время, необходимое для эапирания клоца 9,ие входит составной частью в периодвыходной частоты. Благодаря этомуповышается линейность преобразования. Преобразователь напряжения в частоту, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом через.последовательно соединенные конденсатор и первый резистор и с входной шиной - через второй резистор, компаратор, первый .вход которого подклочен к точке соединения конденсатора и первого резистора, делитель нап ряжения, выход которого подклочен к второму входу компаратора, источник эталонного напряжения, подключенный к инвертирующему входу операционного усилителя через последовательно соединенныетретий резистор и первый ключ, управляющий вход которого подклочен к вы"ходу компаратора, и второй ключ, выход которого подключен через делительнапряжения к второму входу компаратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,цто, с целью повышения линейностипреобразования, вход второго ключасоединен с выходом операционного усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Прянишников В. А. Интегрирующие цифровые вольтметры постоянноготока. Л., "Энергия", 1976, с. 139141.2. Авторское свидетельство СССРМ 661786, кл Н 03 К 13/20, 31.12.74