Преобразователь напряжения в частоту

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ, содержсший операционный а Ф го уситштель, нёинвертируктшй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а инвертирующий вход соответственно через конденсатор, шунтированный ключом, - с выходом операционного усилителя, и через резистор с входной шиной, И нуль-орган , вход которого подключен к выходу опера онного усилителя, о тли и ся тем, что, с целью повышения устойчивости работы в многоканальных системах обработки инфоЕНигации, в него введены формирователь коротких импульсов и элемент ИЛИ, выход которого соединен с управлякхцим входом ключа, а первый вход - с виной управления, прич&л выход нуль-органа через форкирователь коротких и тульсов подключён к второму входу элемента ИЛИ.

g@9 Н 03 К 13 2.0. ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕН (Я. н автаювюi санетвъств I

° аВ

ЬФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

МЮ НВВФЮВМя и (21) 3379231/18-21 (22) 07 01.82 (46) 23.. 05.83. Бюл. 9 19 (72) С.И. Корйщ, С.В. Кислых и В .M. Косачева (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института- Цветметавтомати» ка (53) 681 ° 325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 661786, кл. Н 03 K 13/20, 31.12..74:.

2..Али-Заде Г.А. и др. Йнтегрирукщий преобразователь напряжениечастота на однопереходном транзисторе.- "Приборы a техника эксперимента, 1973, 9 .4 (прототип) .. (54) (57). ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ HAHPHKEHMH

В ЧАСТОТУ, содержащий операционный

„.SU„„1962 А усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с источником опорного напряжения,- а инвертирукеяий вход соответственно черед конденсатор, шунтированный ключом, — с выходом операционного усилителя,и через резистор с входной шиной, и нуль-орган, вход которого подключен к выходу опера@ионного усилителя, о т л и ч а и шийся тем, что, с целью повышения устойчивости ра-. боты в многоканальных системах обработки информации, в него введейы формирователь коротких импульсов и элемент ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входам ключа, à.riepвый вход — с умной управления, при- g чем выход нуль-органа через формирователь коротких импульсов подключен к второму входу элемента ИЛИ. дьж.

1019626

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в различных системах автоматики °

Известен преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включен интегрирующий конденсатор, соединенный через резистор с шиной преобразуемого напряжения, источник опорного напряжения, два ключа, компаратор и делитель напряжения (1 $.

Недостатком этого преобразователя является сложность.

Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратрр, выполненный на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен с источником опорного напряжения, а инвертирующий через конденсатор, шунтированный ключом сброса, — с выходом и через резистор с входной шиной, и нуль-орга, вход которого подключен к выходу интегратора (2 ).

Недостатком известного устройства является низкая устойчивость его работы в многоканальных системах обработки информации вследствие непостоянства начальной фазы выходного сигнала относительно потенциальной команды управления преобразователем.

Цель изобретения — повышение устойчивости работы устройства в многоканальных системах обработки информации путем обеспечения постоянства начальной фазы выходного сигнала относительно потенциальной команды управления преобразователем.

Поставленная цель достигается . тем, что в преобразователь напряжения в частоту, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с источником опорноro напряжения, а инвертирующий вход соответственно через . конденсатор, шунтированный ключом с выходом операционного усилителя и через резистор с входной шиной, и нуль-орган, вход которогв подключен к выходу операционного усилителя, введены формирователь коротких импульсов и элемент ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входам ключа, а первый вход — с шиной управления, причем выход нуль-органа через формирователь коротких импульс сов подключен к второму входу элемента ИЛИ.

- На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователя.

Устройство содержит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого соединен через конденсатор .2 с выходом и через рези. стор 3 — с входной имной 4.

Неинвертирующий вход усилителя 1 соединен с источником 5 опорного напряжения. Выход усилителя 1 подключен к входу нуль-органа 6, выход которого через формирователь 7 коротких импульсов ооединен с входом элемента ИЛИ 8, другой вход которого соединен с инной управления 9.

Выход элемента ИЛИ 8 подключен к управляющему входу ключа 10, соединенного с инвертирующим входом и выходом усилителя 1.

15 Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии инвертирующий вход и выход усилителя 1 замкнуты ключом 10, на управляющий вход которого через элемент ИЛИ 8 проходит высокий уррвень команды управления, что соответствует выключению преобразователя, Выходное напряже ние ()еь,„ усилителя 1 при этом опреде25 ляется следующим выражением где Ох - преобразуемое напряжение; гКл — внутреннее сопротивление замкнутого ключа;

R > — сопротивление резистора 3.

Поскольку всегда выполняется условие

35 из (1) следует, что при замкнутсм ключе 10

1)вых a оп (3)

Таким образом, начальное состояние преобразователя строго фиксировано и может сохраняться сколь угод45 но долго под действием управляющего напряжения, поданного на шину 9.

В момент о происходит переключение команды управления, что соответствует включению преобразователя.

Ключ 10 размыкается и напряжение на выходе усилителя 1 начинает изменяться по закону t )6 2 (Еоп Ux) g С+E n) (4)

55 (ux) Ем) достигая в момент Ф„ значения, равного нулю. В этот MQMSHT срабатывает

60 нуль-орган 6 и запустит формирователь коротких импульсов 7. Выходной сигнал последнего, воздействуя через элемент ИЛИ 8 на ключ 10, замкнет его. Конденсатор 2 быстро разрядится и выходное напряжение уси.

iO19626

Составитель В. Дмитриев

Техред М.Коштура Корректор Л. Бокшан

Редактор В. Лазаренко

Заказ 3725/52 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лителя l возвратится к исходному значению, равному Е . После окюноп чания короткого импульса описанный процесс повторяется.

В момент 12 на шину 9 подается команда выключения преобразователя и напряжение на выходе усилителя i фиксируется на уровне Eo„.

Выражение (4) позволяет определить период следования и частоту

1 10

Е» = выходных импульсов

Х

К = — = (5)

1 Ux op

Х Т Eon ý

Из выражения (5) следует, что изменение частоты связано линейной функциональной зависимостью с преобразуемым напряжением.

Предложенное построение преобразователя обеспечивает ему преимущество по сравнению с известными устройствами, заключающееся в жесткой привязке начальной фазы выходно го сигнала к потенциальной команде управления преобразователем. Это достигается фиксацией выходного напряжения операционного усилителя на уровне Ев„, когда преобразователь находится в выключенном состоянии.

Таким образом, достигается фиксация начальной фазы выходного сигнала, начало изменений которого совпадает с подачей соответствующей команды на управляющий вход преобразователя.

Благодаря этому повышается устойчив вость работы устройства в многоканальных системах сбора и обработки информации.