Преобразователь напряжение-частота

(54 Н 0 М РЕТЕНИЯ ОПИСАН ЬСТВУ ВТОРСНОМУ С 8.В.Жевн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ юл. В 41 технологический жский политехничес(56) Авторское свидетельство СССР В 978341, кл. Н 03 К 13/20, 1978,Электроизмерительные приборы, геофизические и гидрометеорологические приборы, М., ЦНИИТЭИ, ТС, выпуск 2, 1982, с. 12, рис. 4(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ- ЧАСТОТА, содержащий интегратор со схемой сброса, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход - к первому входу компаратора,СЮрос" второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьпнения точности, в него введены триггер, генератор, делитель частоты, переключатель, реверсивный счетчик и схема совпадения, причем счетный вход триггера соединен с выходом компаратора, прямой выход триггера подсоединен к управляющему входу схемы сброса интегратора, а инверсный выход - к управляющему входу переключателя, первый вход которого подключен к выходу генератора непосредственно, а второй вход - через делитель частоты, выходы переключателя подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, информационные выходы которого подключены к схеме совпадения, выход которой соединен с входом сброса триггера.1 1190522Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в различной цифровой измерительной аппаратуре.Целью изобретения является повышение точности путем уменьшения погрешности нелинейности, обусловленной конечным временем разряда интегрирующего конденсатора, за счет того, что Формируется интервал времени разряда интегратора обратно пропорциональный входному напряжению.Применение только цифровых элементов упрощает конструкцию и микроэлектронную реализацию устройства. 1На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя, на фиг, 2 - временные диаграммы работы."ооох где Т,- постоянная времени интегратора.Одновременно в течение времениТ 1 происходит накапливание выходныхимпульсов генератора 4, прошедшихчерез делитель 5 частоты и переключатель 6 на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 (Фиг.2 яс). Количество импульсов И записанных в теФчение времени Т в реверсивныйсчетчик 7 определяется выражением т7 где С- коэффициент деления делителя 5 частоты;То - период следования выходных 25 импульсов генератора 4.Сигнал с выхода компаратора 2 вмомент времени 1 (фиг.28), характеризующий окончание преобразованияв интервал времени Т, воздействует на счетный вход триггера 3 иустанавливает на выходе (ч) низкийуровень (фиг.2 ь), осуществляющийсброс интегратора 1 в исходное состояние, а сигнал с выхода Я) триггера 3, высоким уровнем (фиг.2 г) воздействуя на управляющий вход переключателя 6, блокирует прохождениеимпульсов с выходаделителя 5 частоты на суммирующий вход реверсивногосчетчика 7 (Фиг.2 ж) и одновременноразрешает прохождение импульсов генератора 4 на вычитающий вход(фиг.2 О). Таким образом, происходитизменение направления счета реверсивного счетчика 7 на обратное. Выходные импульсы генератора 4 вычитаютсодержимое счетчика 7 до нуля. Времяобратного счета Т определяетсявыражением Преобразователь напряжение-час 20тота содержит интегратор 1 со схемой сброса, выход которого подключен к первому входу компаратора 2,второй вход которого подключеН к источнику опорного напряжения Оод, атакже содержит триггер 3, генератор4, делитель 5 частоты, переключатель6, реверсивный счетчик 7 и схему 8совпадения, причем счетный входтриггера 3 соединен с выходом компаратора 2, прямой выход триггера 3соединен с управляющим входом схемы сброса интегратора 1, а инверсный выход - с управляющим входомпереключателя 6, первый вход которого подключен к выходу генератора4 непосредственно, а второй вход -через делитель частоты 5, выходы переключателя 6 подключены к суммирующему и вычитающему входам ре -версивного счетчика 7, информационные выхбды которого подключены к схеме 8 совпадения, выход которой соединен с входом сброса триггера 3и является выходом устройства.Преобразователь работает следующим образом,Пусть с момента 1 на его входподано напряжение 0 . В момент временинапряжение 0, на выходе 50интегратора 1 достигает значенияисточника опорного напряжения О ичто приводит к срабатыванию компаратора 2, Таким образом осуществляется преобразование напряжения 0в 55обратно пропорциональный интервалвремени Т (Фиг,2 ) согласно формуле В момент времени , когда в реверсивном счетчике оказываются записанными нули, срабатывает схема 8 совпадения и заканчивается полный (один) цикл преобразования, который многократно повторяется и на выход"оо"к 3преобразователя (фиг.2) поступает частота в соответствии с выражениемх (И)хгдет=т, +Т. 15)Заменяя в формуле (3) М, его значением из формулы (2) и подставляя из формулы (1) значение Т получаемлОов "Тц.с Сб) Из выражений (4) и (6) следует хА (1 х,где 8 - крутизна преобразования, определяемая выражением Подставляя в выражение (5) значения Т и Т имеем 10 т. е., оба интервала обратно пропорциональны напряжению 0, и тогда период15частоты Т также обратно пропорционален 1, а выходная частота преобразователя линейно зависит от 0 вовсем диапазоне преобразования,Коэффициент деления С и минимальный интервал времени Т (соответст- .вующий максимальной выходной частотепреобразователя) выбираются из условия необходимости полного разрядаинтегрирующего конденсатора ТТР 2 минугде Тр - время разряда конденсатора,1190522 и Составитель В.ПешковО,Юрковецкая Техред А.Бабинец рректор М.Максими Редак Подпис аз 7003 раж ств обре 5, Р 1130 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,9ВНИИПИ Госуд по делам и Москва, Ж 871нного комитета ССений и открытийушская наб., д, 4