Преобразователь частоты в напряжение

(57) Изоб АЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЬ тение относится кеханике и измерите томаике, телемехнике. У ьнои оты, озмож троиство содержит фвходных импульсов,ойство 2, входную 3 рователь рующее у дозии вы обесп илзГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 900433, кл. Н 03 К 9/06, 1978.Гарет П, Аналоговые устройствадля микропроцессоров и миниЗВМ, М.Мир, 1981, с. 161, рис. 6.22 б. ЯО 1208600 А ходную 14 шины, аналоговые ключи 4 и10, синхронизированные генераторы 5,элементы 6 и 7 ИЛИ, распределитель 8,3-триггеры 9, формирователь 11 импульса записи, формирователь 12 заднего фронта, фильтр 13 нижних частот,шину 16 сигнала перегрузки и конденсатор 17. Устройство позволяет установить необходимую постоянную временифильтра. 13 нижних частот за время,равное периоду входной частоты чтоповышает быстродействие устройства,Изменяя напряжение источника 15 опор.ного напряжения, можно формироватьзависимость постоянной временифильтра нижних частот от входной час- Я то расширяет функциональные ности устройства. Устройство чивает индикацию перегрузки,яннои времени .; при такомже изменении входной частоты.В зависимости от конкретных требований к амплитудно-частотной харак теристике преобразователя быстродействие в каждом частотном поддиапазоне может быть разным или одинаковым.к+) К.Сформированный входной сигнал с выхода Формирователя 1 входных сигналов (Фиг.2, О ) в начале К -го (К+1)-го, (К+2)-го, периодов 1 нзапускает дозирующее устройство 2, которое формирует импульсы постоянной вольт в секундн площади (Фиг.2, Ц ), На время действия дозирующего импульса в кажлом периоде со -1 н Ео - 1к (к+(к+1 20 (о "-й,., открывается аналоговый , (к+О (к+г)ключ 4, который подключает источник 15 опорного напряжения к входам группы из н синхронизированных генераторов 5. При этом на выходах указанных генераторов устанавливается нулевой уровень напряжения (Фиг.2,0" (- ф, С моментов оконк чания дозирующих импульсов 1 окаждый из синхрониозированных генераторов С , , С ), 6 н группы из ( синхронизированных генераторов 5 формирует пачки импульсов, задержанные в К -м периодесоответственно на время 1-1 35к1) -о ф-о задержанные в (Ч,+1)-м периоде Т(к)на время 1-1 о,"(р -1) -о(к+1) (к+1 ( км) (к+ 1) и т.д., которое определяется напряжением источника 15 опорного напря жения в каждом периоде. В данном случае используется по одному импульсу из пачки импульсов, формируемых генераторами С," .,С(и)Б из группы и синхронизированных гене раторов 5. Такой режим достигается соответствующим выбором длительности пауз между первым и вторым импульсами, генерируемыми каждым генератором 6, , С ), б группы из синхронизированных генераторов 5 при минимальной входной частоте Е, = =1/Тк 1; - момент начала первогоимпульса в пачке, формируемого генератором6, в -м периодеНа фиг.2, О 5.1 условно показан второй импульс, формируемый первым генератором С , где Ь 1;:к к+1)г 1При больших значениях частотыдлительности периодов меньше и условие (2) выполняется.к к, к к кИнтервалы- 1.,.и-) н,и н,формируемые группой из И синхронизированных генераторов 5, соответствуют периодам входной частоты+1 , 1, 1во время которыхосуществляется переключение постоянных временифильтра 13 нижних частот(фиг.2, Ог , период Тк , соответствующий минимальной входной частотеХ 1 ).Выходные импульсы группы изсинхронизированных генераторов 5 через второй элемент ИЛИ 7 подаются наинформационный вход распределителя 8(фиг.2, О ). Количество этих импульсов, подсчитанное в конце периода,указывает на номер частотного поддиапазона с соответствующей постоянной времени фильтра 13 нижних частот (фиг.2, О,ф "в-(и08-и)1Выходные импульсы распределителя 8подаются на соответствующие,1) -входы группы из И В-триггеров 9. Навремя действия (, выходных импульсов формирователя 11 (фиг.2; О 11 )на С -входы группы из И -триггеров 9 осуществляется запись информации с выходов распределителя 8. ВКК-м периоде начиная с момента 1 носуществляется запись информации с(И - 1)-го выхода (фиг.2, О (,1, ит.д,При отсутствии потенциала на С -входах группы из И -триггеров 9 осуществляется запоминание записаннойс выходов распределителя 8 информации (фиг.2,д 1 зд-(и)ЦО). Выходные импульсы группыизи Э-триггеров 9 управляютгруппой из и аналоговых ключей 10,которые в зависимости от номера частотного поддиапазона подключают со"ответствующий резистор фильтра 13 нижних частот. В М -м периоде ) отк крыт (И)-й ключ, который устанавл ливает постоянную времени 1 фильтра 13 нижних частот (Фиг.2, О-(и) )р в (К+1)-м периоде Т(к+) открыт И -й ключ, который устанавливает(Фиг.2, Оу и ), в (К+2)-м периоде Т(к. ); открыт (и 1) - й ключ который 0 устанавливает(Фиг.2, Ц 5 (, ) ).Формирователь 12 формирует короткие импульсы, задержанные относительно задних фронтов импульсов формирователя 11 на время 1 (фиг.2, О )15 которые используются для установки в "0" распределителя 8, подготавли - вая его к работе в следующем периоде.Таким образом работает устройстде (и) 20 верхний предел частоты входного сигнала.1 ри1и+) т. е. период входной частоты Т ) больше длительности т. дозирующего импуль - са (фиг.2, О ), на выходах группы из И синхронизированных генераторов 5 на протяжении периода Т(к+) импульсы отсутствуют, что приводит в следующем (К+3)-м периоде к закрыва нию группы ключей 10 (фиг.2, ОО (и ), О и ) . На выходе 16 первого и -входового логического элемента 6 ИЛИ в (К+3)-м периоде устанавливается нулевой уровень 35 (Фиг,2, О ).В случае, когда тт.е.ипериод входной частоты ), ) меньшек 5 длительности дозирующего импу;ьса (Фиг.2, О ), начиная с момента вре мени(+) выходной импульс формироователя 1 устанавливает на выходе Формирователя 2 нулевой уровень (фиг.2, Ц , Ц ). В этом случае в К+4)-м периоде все ключи группы 45 ключей 10 закрыты, так как отсутствуют импульсы на выходах группы из И синхронизированных генераторов 5. На выходе первого элемента ИГИ 6 в (К+4)-м периоде устанавливается ну левой уровень (Фиг,2, О ). Таким образом, при входных частотах) с с+ (1 и+1) - время, необходимое для перезаписи информации с распределителя 8 и его установки 55 в куль) обеспечивается индикация перегрузки в предыдущем периоде Т+) на протяжении последующего Т(кз) в виде нулевого уровня на выходе элемента 6 ИЛИ и, соответственно, на шине 16. сигнала перегрузки. Кроме этого, на выходной шине 14 устройства сохраняется результат, соответствующий предыдущему периоду 1(к+а) , т,к. ключи группы из и ключей 10 закрыты (регистрирующее устройство, подключаемое к выходной шине 14, имеет достаточно большоевходное сопротивление). Этот результат сохраняется до тех пор, пока не кончится перегрузка.Прецлагаемое устройство дает везможность установить необходимую постоянную времени фильтра 13 нижних частот за время, равное периоду входной частоты, что повышает быстродействие устройства в целом. Изменением напряжения опорного источника 15 можно изменять верхние частоты в каждом частотном поддиапазоне, а также их количество, что дает возможность формировать нужным образомзависимость постоянной времени Фильтра нижних частот от входной частоты и расширяет Фучкциональные возможности устройства. Устройствообеспечивает индикацию перегрузкипри значительном превышении верхнегопредела частоты входного сигнала, что также расширяет его функциональные возможности.Формула изобретения.1. Преобразователь частоты в напряжение, содержащий последовательно соединенные формирователь входного сигнала и дозирующий элемент, а вход формирователя входного сигнала подключен к входной шине устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введены аналоговый ключ, группа из И синхронизированных генераторов, первыи и второй И -входовые элементы ИЛИ, распределитель, группа из И 3 -триггеров, группа из и аналоговых ключей, формирователь импульса записи, формирователь заднего фронта, источник опорного напряжения и Н -входовой Фильтр нижних частот, выход которого подключен к выходной шине устройства, выход дозирующего элемента соеди 1208600нен с входом формирователя импульса записи, сигнальными входами группы из н аналоговых ключей и управляющим входом аналогового ключа, 5через который источник опорногонапряжения соединен с входами группыиз н синхронизированных генераторов,выходы которой соединены с соответствующими входами второго Н -входового элемента ИЛИ, выход которогосоединен с информационным входомраспределителя, вход установки в"0" которого соединен с выходомформирователя заднего фронта, вход 15которого соединен с выходом формирователя импульса записи и Н С -вхо-.,дами группы из Н Ъ-триггеров, нЭ-входов которой соединены с соответствующими выходами распределителя, Н выходов З -триггеров соединены с соответствующими входами первого Н -входового элемента ИЛИ и управляющими входами группы из Н аналоговых ключей, Н сигнальных выходов которых соединены с соответствующими входами Н -входового фильтра нижних частот, а выход первого Н -входового элемента ИЛИ подключен к шине сигнала перегрузки устройства.2. Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что И-входовой фильтр нижних частот содержит Н резисторов и конденсатор, а первые выводы резисторов являются входами Н -входового фильтра нижних частот, выход которого соединен с вторыми выводами резисторов и через конденсатор с общей шиной устройства.орректор С.Шек Заказ ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная/60 Тираж 818ВНИИПИ Государстве по делам иэобрет3035, Москва, Жного коминий и отРаушска Иодписноеета СССРытийнаб., д.4/