Преобразователь частоты в напряжение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК,Я 2 1649663 5 Н 03 М 1/60, Н 03 К 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКР ЫТИ П ИСАН ЗОБР ТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ нститут им. консточктор- зико-механиенко, 11. го ия тр 4 низкихшины 5 и 6 с Изобретение относится к телемеханике рованных импульсов, филь чи информационно-измерительной технике и тот, входную и выходную оможет быть использовано в устройствах те- ветственно.леметрии, Источник 1 напряжения смещенияЦель изобретения - повышение точно- . полнен на формирователе 7, генераторсти преобразования и расширение диапазо- счетчике 9, регистре 10, формирователена преобразуемых частот. пиковом детекторе 12, управляемой реНа фиг, 1 представлена функциональ- стивной матрице 13.ная схема устройства; на фиг 2 - схема Формирователь 2 управляющихреализации управляемой резистивной мат- пульсов выполнен на резисторе 14, комрицы на множительном цифроаналоговом раторе 15, конденсаторе 16, инверторепреобразователе; на фиг. 3 - временные диодах 18, 19, резисторах 20, 21, 22.диаграммы, поясняющие работу устройст- Устройство работает следующим обва. зом.на- Входной сигнал Овх через оезисторпоступает на вход компаратора 15, На выз де компаратора формируются прямоуго вые 8, 11,па,аУстройство содержит источник 1 пряжения смещения, формировател управляющих импульсов, генератор 3 до хои(21) 4648780/24(71) Физико-механическийГ.В,Карпенко и Специальноеско-технологическое бюро Фического института им, Г.В,Кар(56) Авторское свидетельствоЬЬ 995263, кл, Н 03 О 3/02, 19Копэев И.М. и др. К повышдействия и точности работыской системы с частотнымПрепринт М 12 /325/, Инстмагнетизма, ионосферы и расрадиоволн АН СССР, рис, 3, с(57) Изобретение относится к телемеханике и информационно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах те.леметрии. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона преобразуемых частот. В устройстве, содержащем источник 1 напряжения смещения, формирователь 2 управляющих импульсов, генератор 3 дозированных импульсов и фильтр 4 низких частот, введены формирователь 7, пиковый детектор 12, управляемая резистивная матрица 13, генератор 8, счетчик 9, регистр 10, формирователь 11, представляющие собой источник 1 опорного напряжения. Введение указанных блоков позволило скомпенсировать задержку инвертора 17 с учетом амплитуды и частоты входного сигнала. 3 ил.щ Ма5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ные импульсы О 5 с частотой, равной частоте выходного сигнала. В дальнейшем эти импульсы дифференцируются ВС-цепочкой на резисторе 14 и конденсаторе 16, формирующей короткие импульсы, совпадающие с фронтами прямоугольных импульсов компаратора 15. Импульсы дифференцирующей ЯС-цепбчки инвертируются инвертором 17, Диодами 18 и 19 на входе генератора 3 дозированных импульсов выделяются короткие положительные импульсы, совпадающие с фронтами прямоугольных импульсов компаратора 15 Ов,9. Частота следования импульсов равна удвоенной частоте входного сигнала. Для компенсации задержки отрицательных импульсов Ов,9, вносимой инвертором 17, осуществляется смещение фронтов прямоугольных импульсов компаратора 15 О 5 на величины ссм и 1 см, путем введения смещения входа компаратора через резистор 22. При этом величину напряжения смещения Осм(Овх) необходимо выбирать такой, чтобы тсм + тсм = Ь, При. этом длительность периодов следования импульсов на входе генератора 3 будет соответствовать длительности полупериодов прямоугольных импульсов компаратора 15 и, следовательно, длительности полупериодов входного сигнала. Для синусоидального сигнала 1 см = 1 см =1 см и, таким образом, сз = 21 см.Напряжение смещения Осм для компаратора 15 определяется по формуле2 Л тз, Л Тз Осм =О яа - = О зп, (1)Твх 2 Тах где Оп - амплитуда входного сигнала,Твх - период входного сигнала.Таким образом; при известной сз частоту входного сигнала можно увеличить до значения, определяемого по формулетмакс1(3)ТвхВ соответствии с формулой /3/ Осм пропорционально Ощ, 1 вх и 1 з, Амплитуда входного сигнала О определяется с помощью пикового детектора 12 в каждом полупериоде входного сигнала. По окончании полупериода с задержкой, необходимой для окончания процесса переключения компаратора 15, производится сброс пикового детектора 12 (О 12) импульсы формирователя 11 импульсов (О 1 в). Напряжение с выхода пикового детектора 12 поступает на вход управляемой резистивной матрицы 13, Генератор 8 формирует последовательность импульсов с частотой 04 1 вх, которые поступают на вход счетчика 9 и в течение каждого полупериода входного сигнала ведется подсчет количества поступивших импульсов, Код на выходе счетчика 9 пропорционал е н Ьвх. В кон це каждого полупериода входного. сигнала по переднему фронту импульса формирователя 7 импульсов (О и), производится запись выходного кода счетчика 9 в регистр 10, а импульсом формирователя 11 импульсов (О 18) осуществляется сброс счетчика 9. Код с выхода регистра 10, пропорциональный частоте входного сигнала, поступает на управляющие входы управляемой резистивной матрицы 13, устанавливая соответствующий коэффициент передачи последней. Номиналы резисторов управляемой резистивной матрицы 13, а также коэффициент передачи пикового детектора 12 и частота генератора 8 выбираются таким образом, что на выходе управляемой резистивной матрицы формируется напряжение Осм, определяемое из /3/.Импульсы с частотой 2 Ьх (Ов,9) поступают на вход генератора 3 и на выходе последнего формируется последовательность импульсов постоянной вольтсекундной площади (Ою). Данные импульсы поступают на вход ФНЧ 4, на выходе которого выделяется постоянная составляющая (Овмх), пропорциональная частоте входного сигнала,Формула изобретения Преобразователь частоты в напряжение, содержащий последовательно соединенные формирователь управляющих импульсов, генератор дозированных импульсов и фильтр низких частот, выход которого является выходной шиной, первый вход формирователя управляющих импульсов является входной шиной, а второй вход подключен к источнику напряжения смещения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона преобразуемых частот, первый вход источника напряжения смещения подключен к входной шине, а второй вход - к выходу формирователя управляющих импульсов, причем источник напряжения смещения выполнен на генераторе, счетчике, регистре, пиковом детекторе, управляемой резистивной матрице и двух формирователях импульсов, вход первого из которых является вторым входом источника напряжения смещения, а выход подключен к входу второго формирователя и входу занесения регистра, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам счетчика, 1649663тактовый вход которого подключен к выходу генератора, а входустановки в ноль объединен с управляющим входом пикового детектора и подключен к выходу второго формирователя, информационный вход пикового детектора является первым входом источника напряжения смещения, а выход подключен к аналоговому входу управляемой резистивной матрицы, выход которой является выходом источника напряжения 5 смещения, а цифровые входы подключены ксоответствующим выходам регистра,1649663Составитель В,Гейнрихс Редактор М.Васильева Техред М.Моргентал Корректор О.Цип аказ 1873 Тираж 482 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагари