Преобразователь ток-частота

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОК-ЧАСТОТА , содержащий интегратор, два клю-. ча и генератор тока, выход которого соединен с сигнальными входами ключей , вход интегратора соединен с выходом первого ключа и является входом устройства, выход второго ключа соединен с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых токов, в него введены компаратор, источник опорного напряжения, 1К-трИ1- гер, D-триггер, генератор опорной частоты, счетчик, цифроаналоговый преобразователь, конденсатор, элемент задержки, синхронный детектор и фильтр нижних частот, выход интегратора соединен с первым входом скомпаратора , второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения , а выход соединен с1-входом IKтриггера , С-вход которого соединен 1C С-входом D-триггера и выходом генератора опорной частоты, выход IKтриггера соединен со счетным входом счетчика и является выходом устройства , потенциальные выходы счетчика соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого через конденсатор соединен с входом устройства, выход переноса счетчика соединен с D-входом D-триггера и входом элемента задержки, инверс (Л ный и прямой выходы D-триггера с динены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей , выход элемента задержки соединен с управляющим входом синхронного детектора, сигнальньпЧ вход которого соединен с выходом интегратора, а выход - с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с 00 входом образцового напряжения цифроаналогового преобразователя. ел О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (ы) (5!)4 Н 03 М 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (?1) 3667297, ?4-21 (22) 28. 11. 83 (46) 15. 10 ° 85. Бюл. ¹ 38 (72) А.П.Бондарев и А.В.Морозов (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 415677, кл. Н 03 К 3/00, !971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 712951, кл. Н 03 К 13/02, 1980. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОК-ЧАСТОТА, содержащий интегратор, два клю-. ча и генератор тока, выход которого соединен с сигнальными входами ключей, вход интегратора соединен с выходом первого ключа и является входом устройства, выход второго ключа соединен с общей шиной, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых токов, в него введены компаратор, источник опорного напряжения, IK-триггер, D-триггер, генератор опорной частоты, счетчик, цифроаналоговый преобразователь, конденсатор, элемент задержки, синхронный детектор и фильтр нижних частот, выход интегратора соединен с первым входом,компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход соединен с I-входом IKтриггера, С-вход которого соединен

ic С-входом D-триггера и выходом генератора опорной частоты, выход IKтриггера соединен со счетным входом счетчика и является выходом устройства, потенциальные выходы счетчика соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого через конденсатор соединен с входом устройства, выход переноса счетчика соединен с D-входом D-триггера и входом элемента задержки, инверсный и прямой выходы D-триггера соединены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей, выход элемента задержки соединен с управляющим входом синхронного детектора, сигнальный вход которого соединен с выходом интегратора, а выход — с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с входом образцового напряжения цифроаналогового преобразователя.

1185603

Изобретение относится к электроизмерительной и преобразователсп-.ой технике.

Цель 11зобре;-=ния — расширение

;циа11азо i а пг» Ообраз емы:с тОков j.,oc "i и гаемое за счет увеличения крути"-ны преобразования, и повышение ч,.вст-!

Вительности преобразования в Ьб.:астях мсп»ых значений преобразуе1:.ых:с!—

КОВ. 1Î

Па у.г. 1 изображ! на структур "ая схема преобразователя; на фиг, временные диаграммы его работы.

Преобразователь ток-частота с:одержит интегратор 1, первый ключ второй ключ 3, генератор 4 тока, компаратор 5 источник 6 опорного напряже11ия,,IY,-триггер 7, D — триггер 8, генератор 9 опорной частоты,. счетчик 10 цифроаналоговый преобра"-ова-!

2Î тель 11, конденсатор 12, элемент 13 эадерхски, синхронный детектор 14 и фильтр 15 нижних частот.

Иа Временнь1х диаграммах (фиг. 2) показаны: а — входной ток Т!с напряжение на выходе интегратора 1

U >„, в — напряжение на инверсном выходе TK триггера 7 U> г — напряжение 11 „ на выходе переноса счетчика

10 1 — напряжение U на гыходе ц11I 1— роаналогового преобразователя 11,." е - :Io»aии тока Т (заряда), iе1:ериру:.- ..1ые при подаче перег;адов напряжения и» кс1;денсаторе 12; ж — порции тока

Т„(заряды), генерируемые генератор;м обраaöîâûõ зарядов; з — импульсы па†35 пряжения U„„ подаваемые с выхода элемента 13 -1адержки на управляющий вход синхронного детектора 14; и ток Т на выходе синхронногс детектора 14; к — напряжение U HB. г:ыходе фильтра 1" нижн1х частот, ! !

Вход интегра-ора i соединен с выходом первого ключа 2 и является входом устройства., выход второго клю-<5 ча 3 соединен с обшей IliHlrîri., к м 1у— тируемые входы ключей 2 и . соеди1:.сны между собоч и с выходом генератора 4 тока, второй 11ывод которого cop fl свен с. Общей шинОЙ. ВыхОд интегра с р; соединен с первы!И входом компаратора

5, второй вход которо: о соедгви".; с источником 6 напряж .ния,, .:. Од компаратора 5 соединен с J -входом Jii.триггера 7, --вход Ко.opoãî . Оединен 55 с С-входом Ij òpèããåðà 8 и выходOrl генератора 9, инверсный 11ьгхор,l Ктриггера 7 является выходом;1реобразователя ток-частота и co счетным входом счетчика 10, потенциальн le ;.ыходы которого соединены с «õofl;.,м11 цифроаналогового преобразоват ..я 11, выход которого соединен ,срез конденсатор 12 с входом устройс.тва, выход переноса счетчика

10 соединен с входом элемента 13 зацсржки, выход которого сое IHHeH C управляющим входом синхронного детектора 14, вход которого соединен с вьгхоцом интегратора l а выход синхронного детектора 14 соединен с входом фильтра 15 нижних частот, выход фильтра 15 соединен с входом образцового напряжения цифроаналогового греобразователя 11.

Преобразователь ток-частота работает следу1ощим образом.

Входной ток I „ (фиг. 2 а) заряжает конденсатор интегратора 1. Пс достижении напряжением (Лиг. ? б) порогового значения, определяемого исто ником 6, на Выходе компаратора

5 появляется напряжение, открывающее

J-вход $ К-триггера 7. На инверсном выходе этого триггера 7 появляется (фиг. ? В) импульс (момент t a

f i также t.z — t g и т.д.) . Эти импульсы поступают на счетчик 10 и изменяют его сос тояние, причем один из них

;фиг . 2 г) — момент t — вызывает переполненние счетчика. При каждом измене1ии состояния счетчика 10 происходит изменение напряжения U

» с!1 (фиг. с1 ) на выходе цифроаналоговопреобразователя 11 на величину iU; . l;1»ea ко11денсатор 12 емкостью

С на вход интегратора 1 поступает

,фиг. 2 е) порция тока (заряд с1, Ь U С)„

Таким образом, происходит уравноIi;шивание Входного тока г „ (фиг. "-a) з аi»яг1а чи с! (Один и 1 импульсов,фиг. 2 В), Вызывающий переполнение счетчика 10 (момент 1:,1), появляе ся на выходе счетчика 10 и поступает на П-вход

D-тригге. ". 8, который формирует управ11якк11ие имHQ!lr.cil для ключей 2 H 3 генератора Образцовых зарядов. Этот заряд (фиг, 2 >.;) формируется сразу же по Окончани1о импульса (фиг. 2 r) одновременно с 1мпульсом тока (зарядом) UI, С, который генерируется при с:бросе счетчика. Величина этого заряда Б, С -- ".,, С = 2.; с1,. Заряды i

0;,С и О сравниваются. Если эти заряды не равны, например Q » — Б,.С, то и напряжение на выходе интегратора

1 не равно пулю. Это напряжение сразу же по окончанию импульсов (фиг. 2 е, ж) регистрируется при помоши синхронного детектора 14, для чего на управляющий вход его подается открывающий импульс (фиг. 2 д) с выхода элемента 13. Поэтому на выходе детектора 14 появляется импульс тока 1 (фиг. 2 и), который устанавливается, инвертируется и сглаживас

1185603 4 ется Фильтром 15 нижних частот. Полученное напряжение (фиг. 2 к) подается на вход образцового напряжения цифроаналогового преобразователя 11.

Напряжение U U „К, где K — шсло ка цифровых входах блока 11, поэтому амплитуда Ug увеличивается, а заряды U С и О становятся равными по амплйтуде. Аналогично произ10 водится подстройка величины U (а с ней и компенсирующего заряда q ) и при Q

1185603

1 Г д 4. ЛГ

9 иГ g

Составитель В.Латышев

Техред Л,Микеш

Корректор С.Шекмар

Редактор F..Копча

Заказ 6437/58 1ирам 8 г 1

ВБИИПИ Государстьенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13С35, Москва„ Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðîä, ул.Проектная, 4