Преобразователь напряжения в частоту

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПЕЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ, содержащий интеграttf выпоошенный на операционном усилителе с кондеисат чк л в цепи обратной свяэн, пороговый элемент, вхоц которого подключен к выходу интегратора и первый одиоБибратор, выход которого подключен Tj. управляющему входу ключа, включенного параллельно конденсатору, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены второй одновибратор и лсягический вентиль, к вому входу которого подключен выход порогового элемента, а к второму вхо.ду - выход второго одновибратора, вход которого подключен к выходу первого одновибратора, причем вход первого одновибратора подключен к выходу логического вентиля. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) g(sg Н 03 К 13/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 4." ;;; „ - ц

К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21} 3483230/18-21 (22) Х0.08.92

° ° ° ° ° °

46) 23.11.83. Бюл. 34 43

72) Э„Д. Аксененко, А.Н. Дорофеев. и В.В. Чернявский (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 600696, кп.i Н 03 К 13/20, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР, М .819958, кл. Н 03 К 13/20, 1979 (прототип) . (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПБ4 ЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ, содержащий интеграторр выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи обратной

casse, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора и первый одновибратор, выход которого подключен к управляющему входу ключа, включенного параллельно конденсатору, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности, в него введены второй одновибратор и логический вентиль, к пер! вому входу которого подключен выход порогового элемента, а к второму входу - выход второго одновибратора, вход которого подключен к выходу первого одновибратора, причем вход первого одновибратора подключен к выходу логического вентиля.

1056454 2

Изобретение о гноистся к автоматике и электроизмерительной технике и может быть использовано, в частности, в аналоговых преобразователях и частотно-импульсных следящих системах. 5

Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий ин тегратор, выполненный на операционном усилителе и интегрирующем конденсаторе, компаратор, формирователь импульсов и ключ(1). >0

Недостатком его является. низкая надежность при перегрузке по входному сигналу.

Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, вы- 15 полненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи обратной связи, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора и первый одновибратор, выход которого подключен 20 к управляющему входу ключа, включенного параллельно конденсатору «23 .

Недостатком данного преобразователя является низкая надежность работы в рМ Зультате того, что при перегрузках по; 25 входу (ббльшкх напряжениях, поступаю- щих на вход преобразователи, например, при включении питания ) преобразователь переходит в неуправляемый режим генерации, в котором остается и после устра-i 30 нения перегрузки, Укаэанное явление!

) происходит при заряде конденсатора под воэдейстиием повьппенного напряжения на входе интегратора до уровня срабачы. вания порогового элемента за время, Зц меньшее времени восстановления одновиб ратора.

В результате неполного восстановле- . ния одновибратор следующий импульс вы40 рабатывает укороченным, и конденсатор не успевает полностью разрядиться через замкнутый ключ. Вследствие непол1 ного разряда конденсатора, его последующий заряд до напряжения срабатывания компаратора происходит за еще меньшее, чем в предыдущем цикле, время, вызы has еще большее недовосстановление одновибратора, и следовательно, укорочение его импульса и происходит лавинообразный процесс повышения частоты, ограниченный лишь задержками элементов. Неуправюиемое состояние сохраняется в большей части диапазона входных напряжений преобразователя. Юля вывода преобразователя из неуправляемого режима необходим 55 мо снижение входного напряжения практически до нуля. Восстановление данного режима эквивалентно отказу устройства.

Uemþ изобретения является повышение надежности.

Для достижения поставленной цели в преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи обратной связи, пороговый эле: мент, вход которого подключен к выходу интегратора, и первый одновибратор, вы-1 ход которого подключен к управляющему входу ключа, включенного параллельно конденсатору, введены второй одновибратор и логический вентиль, к первому входу которого подключен выход порогового элемента, а к второму входу — выход второго одновибратора, вход которого подключен к выходу первого одновибратора, приием вход, первого одновибратора подключен к выходу логического вентиля.

На чертеже приведена, блок-схема

; преобразователя., Преобразователь напряжения в частоту содержит интегратор 1; выполненный на операционном усилителе 2 и конденсаторе 3, параллельно конденсатору подключен чен ключ 4, выход интегратора 1 через пороговый элемент 5 соединен с первым входом логического вентиля 6 к выходу кторого подключен одновибратор 7.

Выход одновибратора 7 соединен с управляющим входом ключа 4 и через одновибратор 8 с вторым входом вентиля 6.

Преобразователь работает следующим образом.

Напряжение на конденсаторе 3 и выходе интегратора 1 линейно нарастает со скоростью, пропорциональной входному напряжению преобразователя. При достижении выходным напряжением интеграто ра 1 уровня порогового напряжения элемента 8 последний изменяет напряжение на своем выходе из состояния логического О" в состояние логической 1 . Переход выходного напряжения элемента 5 проходит через открытий вентиль 6 и запускает одновибратор 7, формирующий импульс длительностью Г, Выходным импульсом одновибратора 7 замыкается ключ 4 на время,, в течение которого конденсатор 3 полностью разряжается через малое сопротивление замкнутого ключа 4. Задним фронтом импульса одновибратора 7 запускается одновибратор B который вырабатывает импульс с длительностью ., закрывающий вентиль 6 и запрещающий запуск одновибратора 7 в течение . При входных напряжениях, соответствующих рабочему диапазону, заряд конденсатора 3

454

1056

Составитель В. Дмитриев

Редактор Т. Киселева Техреду Ж.Касте левич Корректор С.Тигор

Тирад 936 Подписное

ВНИИПИ Госуаарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9339/55

Филиал ППП "Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 происходит за время, большее ag, и введенные вентиль 6 и одновибрагор 8 . не оказывают никакого влияния на работу и параметры преобразова теля. 5

Г

При поступлении на вход преобразователя повышенного напряжения (перегруз-.

° ка по входу) заряд конденсатора 3 go порогового уровня элемента 5 происхо- 10 дит за время, меньшее, однако вентиль 6, закрытый импульсом одновибpampa 8, не пропускает перепад напряжения элемента 5 на запуск одновибрато,<,. ра 7, предотвращая его запуск до полно- 1$ го восстановления, которое происходит эа время a>. В результате длитель= :. ность К, импульсов одновибратора сохраняется неизменной, обеспечивая полный разряд конденсатора 3 вне зависимости от перегрузки преобразователя.

Техническая эффективность предлагаемого преобразователя напряжения в часто-. ту состоит в том, что в результате введения одновибратора 8 и логического вентиля 6 и их соответствующего включения обеспечивается независимость длительности 1 импульса одновибратора 7 от величины входного напряжения преобразо-. вателя, в результате чего предотвращается переход преобразователя при перегрузке входа в неуправляемый режим, сохраняющийся после снятия перегрузки. Неуправляемый режим, возникающий при перегрузке входа известного преобразователя равносилен выходу их иэ строя.

Таким образом, в предложенном преобразователе повышается надежность.