Преобразователь частоты в напряжение

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В НАПРЯЖЕНИЕ г содержащий генератор об .раэцовой частоты и интегратор, о т 1л и.ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности при преобразовании высоких частот, в него введены элемент ИЛИ-НЕ и два D-триггера, входы синхронизации которых подключены к выходу генератора образцовой частоты , при этом прямой и инверсный выходы первого D-триггера соединены соответственно с информационным входом второго О- риггера и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен .к прямому выходу второго D-триггера, а выход его соединен с входом интегратора, выход которого подключен к выходной шине устройства, входная шина которого соединена с ин формационным входом первого 0-тригге«-в (Л

Э (19) (И) СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5)) Н 03 К 13/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Дание.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3513271/18-21 (22) 19.11.82 (46) 30.05,84. Бюл. У 20 (72) Г.T.Áðàãèí, И.Р.Гарбер, и В.Н.Жак (71) Дальневосточный государственный университет и Ордена Трудового Красного Знамени дальневосточный региональный научно-исследовательский институт (53) 681.325 (088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 338999, кл. Н 03 К 13/20, 1970.

2. Патент США 9 3591858 1969 (прототип) . (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В

НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий генератор об.разцовой частоты и интегратор, о т

la и.ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности при преобразовании высоких частот, в него введены элемент ИЛИ-HE и два D-триггера, входы синхронизации которых подключены к выходу генератора образцовой частоты, при этом прямой и инверсный выходы первого D-триггера соединены соответственно с информационным входом второго D-триггера и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к прямому выходу второго D-триггера, а выход его соединен с входом иитегратора, выход которого подключен к выходной шине устройства, .входная шина которого соединена с информационным входом первого D-тригге щ

PB °

1095391

П я Uo of s i

rpe К - коэффициент передачи интегратора;

U - напряжение питания интеграо тора;

Т - период колебаний генератора образцовой частоты.

Относительная погрешность преобразования определяется нестабильностью напряжения питания интегратора и нестабильностью периода колебаний генератора образцовой частоты и равна так как относительная нестабильность (кв арцевого) генератора образцовой частоты составляет 10 — 10 ., а

-6 -7 вклад относительной нестабильности напряжения питания можно уменьшить до такого же значения подбором соответствующих источников постоянного тока и соответствующей схемы .интегратора.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования частотных сигналов датчиков, в измерительных частотных преобразователях, в системах автоматического регулирования.

Известен преобразователь частоты в напряжение, принцип действия которого основан на фиксации мгновенного значе ния гиперболического напряжения (13 ° 1

Недостаток такого преобразователя заключается в его сложности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является преобразователь, сос (5 тоящий из генератора образцовой частоты, двух элементов ИЛИ-НЕ, двух счетных RS-триггеров, бинарного счетчика с коэффициентом пересчета К = 2 дифференцирующей цепи и интегратора.

Элементы ИЛИ-НЕ, RS-триггеры, счетчик и дифференцирующая цепь образуют формирователь импульсов постоянной длительности, кратной периоду колебаний генератора образцовой частоты {2)

Данный преобразователь характеризуется сложностью и значительной погрешностью, возникающей при преобразовании высоких частот.

Цель изобретения †:повышение точнооти при преобразовании высоких частот.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь частоты в напряжение, содержащий генератор образцовой частоты и интегратор, введз-3> ны элемент ИЛИ-НЕ и два D-триггера, входы синхронизации которых подключены к выходу генератора образцовой частоты, при этом прямой и инверсный выходы первого Р-триггера соединены 49 соответственно с информационным входом второго D-триггера и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к прямому выходу второго Р- триггера, а выход его сое- 4 динен с входом интегратора, выход которого подключен к выходной шине устройства, входная шина которого соединена с информационным входом первого

D-триггера.

На фиг, 1. представлена функциональная электрическая схема преобразователяр на фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит генератор

1 образцовой частоты, первый D-триггер 2, второй Э -триггер 3, элемент

ИЛИ-НЕ 4 и интегратор 5.

Выход генератора 1 образцовой частоты соединен с входами синхронизации 6-триггеров 2 и З.Информационный 60 вход D-триггера 2 подключен к входной шине, Прямой выход D-триггера 2 соединен с информационным входом Ртриггера 3, а инверсный выход D-триггера 2 — c первым входом элемента у

ИЛИ- IE 4. Второй вход элемента ИЛИ-НЕ

4 подключен к прямому выходу D-триггера 3 ° Выход элемента ИЛИ-HE 4 соединен с входом интегратора 5, а выход последнего подключен к выходной а ине устройства, Преобразователь работает следующим образом, С выхода генератора 1 образцовой частоты импульсная поледовательность с частотой fg (фиг, 2а) поступает на входы синхронизации D-триггеров 2 н

3, С входной шины на информационный вход D-триггера 2 поступает .последовательность импульсов преобразуемой частоты f> (фиг, 2б), На прямо. .и инверсном выходах D-триггера 2 получают две первые последозательности импульсов преобразуемой частоты f« синхронные с импульсами генератора 1 образцовой частоты (фиг. 2 в, r), которые подают соответственно на йнформационный вход Р-триггера 3 и первый вход элемента ИЛИ-НЕ 4. С прямого выхода Р-триггера 3 снимаю вторую последовательность синхронизированных имлульсов преобразуемой частоты f (фиг. 2 д), сдвинутую относительно первых на .время, равное периоду Т колебаний генератора 1 образцовой частоты и подают на второй вход элемента

ИЛИ-НЕ 4. На выходе элемента ИЛИ-НЕ

4 из этих двух последовательйостей импульсов получают импульсы постоянной длительности, равной периоду колебаний генератора образцовой частоты, следующие с преобразуемой частотой

Й„ (фиг. 2 е). Сформированные импульсы подают на вход интегратора 5, с выхода которого снимают напряжение

„ фиг. 2 ж) ° Среднее значение этого напряжения равно Явно Па + а 1

-6 ()выл Uo To

1095391

Составитель B.Ïåøêoâ

Редактор N.Kåëåìåø Техред Т,дубинчак Корректор Н.Лазарева

Заказ 3621/41 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Такая высокая точность поеобразо- вания постоянна на всем диапазоне преобразуемых частот (f dmin - fan ) „ где значение Е а„4 f /2 определяется условиями работы D-триггера в режиме синхронизации, а также требованием исключени." потерь информации, а значение fgmie определяется параметрами интегратора и допустимым коэффициентом пульсаций выходного напряжения, Предлагаемый преобразователь имеет более простую по сравнению с известными схему и обладает значительно большей точностью при преобразовании высоких частот °