Преобразователь частоты в напряжение

 

Изобретение относится к телемеханике и информационно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах телеметрии . Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона преобразуемых частот. В устройстве, содержащем источник 1 напряжения смещения, формирователь 2 управляющих импульсов, генератор 3 дозированных импульсов и фильтр 4 низких частот, введены формирователь 7, пиковый детектор 12, управляемая резистивная матрица 13, генератор 8, счетчик 9, регистр 10, формирователь 11, представляющие собой источник 1 опорного напряжения . Введение указанных блоков позволило скомпенсировать задержку инвертора17 с учетом амплитуды и частоты входного сигнала . 3 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1 ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4648780/24 (22) 29.12.88 (46) 15.05.91. Бюл, М 18 (71) Физико-механический институт им.

Г.В.Карпенко и Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института им. Г.В, Карпенко (72) Ю.Д.Ищук, P,Н.Модла, П.М.Осадця и

О.P.Ïðèñòàéêî (53) 681.325 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 995263, кл. Н 03 0 3/02, 1980.

Копаев И.M. и др. К повышению быстродействия и точности работы телеметрической системы с частотным разделением.

Препринт М 12 /325/, Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР, рис, 3, с, 11.

Изобретение относится к телемеханике и информационно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах телеметрии, Цель изобретения — повышение точности преобразования и расширение диапазона преобразуемых частот.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг 2.:. — схема реализации управляемой резистивной матрицы на множительном цифроаналоговом преобразователе; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит источник 1 напряжения смещения, формирователь 2 управляющих импульсов, генератор 3 дози„„. Ж„„1649663 А1 (sI>s Н 03 M 1 60, Н 03 К 9/06 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к телемеханике и информационно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах телеметрии. Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона преобразуемых частот. В устройстве, содержащем источник 1 напряжения смещения, формирователь 2 управляющих импульсов, генератор 3 дозированных импульсов и фильтр

4 низких частот, введены формирователь 7, пиковый детектор 12, управляемая резистивная матрица 13, генератор 8, счетчик 9, регистр 10, формирователь 11, представляющие собой источник 1 опорного напряжения. Введение указанных блоков позволило скомпенсировать задержку инвертора17 с учетом амплитуды и частоты входного сигнала. 3 ил. рован iblx импульсов, фильтр 4 низких частот, входную и выходную шины 5 и 6 соответственно.

Источник 1 напряжения смещения выполнен на формирователе 7, генераторе 8, счетчике 9, регистре 10, формирователе 11, пиковом детекторе 12, управляемой резистивной матрице 13.

Формирователь 2 управляющих импульсов выполнен на резисторе 14, компараторе 15, конденсаторе 16, инверторе 17, диодах 18, 19, резисторах 20, 21, 22.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал О х через резистор 21 поступает на вход KQMnaparopa 15, На выходе компаратора формируются прямоуголь1649663

35

45

55 ные импульсы Us с частотой, равной частоте выходного сигнала. В дальнейшем эти импульсы дифференцируются RC-цепочкой на резисторе 14 и конденсаторе 16, формирующей короткие импульсы, совпадающие с фронтами прямоугольных импульсов компаратора 15. Импульсы дифференцирующей

RC-цепбчки инвертируются инвертором 17, Диодами 18 и 19 на входе генератора 3 дозированных импульсов выделяются короткие положительные импульсы, совпадающие с фронтами прямоугольных импульсов компаратора 15 Vs,g. Частота следования импульсов равна удвоенной частоте входного сигнала. Для компенсации задержки отрицательных импульсов Us,o, вносимой инвертором 17, осуществляется смещение фронтов прямоугольных импульсов компаратора 15 Ug на величины tcM u

tcM путем введения смещения входа компаратора через резистор 22. При этом величину напряжения смещения UcM(Usx) необходимо выбирать такой, чтобы tcM + тсм = t3, При этом длительность периодов следования импульсов на входе генератора

3 будет соответствовать длительности полупериодов прямоугольных импульсов компаратора 15 и, следовательно, длительности полупериодов входного сигнала. Для синусоидального сигнала tcM = тсм = тсм и, таким образом, сз = 2 1см.

Напряжение смещения Осм для компаратора 15 определяется по формуле

2л тз . г тз

Uc = Um . sin — = Um з п, (1)

Твх 2 Тах где Um — амплитуда входного сигнала, Так — период входного сигнала.

Таким образом; при известной t3 частоту входного сигнала можно увеличить до значения, определяемого по формуле тмакс <

1 (2)

2 1з

При t3 — Та< можно с допустимой

12 погрешностью преобразовать формулу /1/ следующим образом:

0см = Um

Л (3) ах

В соответствии с формулой /3/ Осм пропорционально Um, 1ак и Ь, Амплитуда входного сигнала Um определяется с помощью пикового детектора 12 в каждом полупериоде входного сигнала. По окончании полупериода с задержкой, необходимой для окончания процесса переключения компаратора 15, производится сброс пикового детектора 12 (U4» 4ак, которые поступают на вход счетчика 9 и в течение каждого полупериода входного сигнала ведется подсчет количества поступивших импульсов. Код на выходе счетчика 9 пропорционал е í 4к. В конце каждого полупериода входного. сигнала по переднему фронту импульса формирователя 7 импульсов (V

13, а также коэффициент передачи пикового детектора 12 и частота генератора 8 выбираются таким образом, что на выходе управляемой резистивной матрицы формируется напряжение UcM, определяемое из /3/.

Импульсы с частотой 2 Ьк (Us,g) поступают на вход генератора 3 и на выходе последнего формируется последовательность импульсов постоянной вольтсекундной площади (0ю). Данные импульсы поступают на вход ФНЧ 4, на выходе которого выделяется постоянная составляющая (0амк), пропорциональная частоте входного сигнала, Формула изобретения

Преобразователь частоты в напряжение, содержащий последовательно соединенные формирователь управляющих импульсов, генератор дозированных импульсов и фильтр низких частот, выход которого является выходной шиной, первый вход формирователя управляющих импульсов является входной шиной, а второй вход подключен к источнику напряжения смещения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапа- . зона преобразуемых частот, первый вход источника напряжения смещения подключен к входной шине, а второй вход — к выходу формирователя управляющих импульсов, причем источник напряжения смещения выполнен на генераторе, счетчике, регистре, пиковом детекторе, управляемой резистивной матрице и двух формирователях импульсов, вход первого из которых является вторым входом источника напряжения смещения, а выход подключен к входу второго формирователя и входу занесения регистра, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам счетчика, 1649663 тактовый вход которого подключен к выходу генератора, а вход установки в ноль объединен с управляющим входом пикового детектора и подключен к выходу второго формирователя, информационный вход пикового детектора является первым входом источника напряжения смещения, а выход подключен к аналоговому входу управляемой резистивной матрицы, выход которой является выходом источника напряжения

5 смещения, а цифровые входы подключены к соответствующим выходам регистра, 1649663

Составитель В,Гейнрихс

Редактор М.Васильева Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Р

Заказ 1873 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101