Преобразователь частоты в напряжение

 

24474!

ОllHCАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскиа

Социалистические

Республин

R АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 12. I I.1968 (№ 1217200/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 28.V.1969. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 20.Х.1969

Кл. 42птз, 3/00

Комитет по делам изобретений н открытий прн Совете Министров

СССР

МПК G 06j

УДК 681.34(088.8) Автор изобретения

В. И. Усатый

Заявитель

Саратовский политехнический институт

ПРЕОБРАЗОВАТЕДЪ ЧАСТОТЫ В НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к области преобразования и кодирования информации.

Известны преобразователи частоты в напряжение, содержащие триггеры, единичные выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих разрядных ключей, связанных с интегрирующими RC-цепочками, зарядные ключи, соединенные с нулевыми выходами предыдущих триггеров, схемы «И», «ИЛИ» и разделительные диоды.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем первые входы схем «И» объединены и подключены ко входной шине устройства, вторые входы связаны с выходами схем

«ИЛИ», подключенными к выходам триггеров, счетные входы которых соединены с выходами схем «И», разделительные диоды катодами подключены к интегрирующим RCцепочкам, а их аноды объединены и связаны с нагрузкой.

Это позволяет повысить точность устройства.

На фиг. 1 представлена схема предложенного устройства; на фиг. 2 — графики, поясняющие работу устройства.

Преобразователь содержит устройство декодирования УД и схему управления СУ.

Устройство декодирования состоит из трех одинаковых интегрирующих RC-цепочек Р1Ст, 62С», РзСз, которые подсоединены к общему выходу через разделительные диоды Дь Дз, Дз соответственно, трех зарядных транзисторов Т; — Т„трех разрядных транзисторов

Т4 — То и трех предохранительных диодов Д4, 5 Дз, Д4.

Схема управления состоит из трех одинаковых статических триггеров Тр,, Тра, Трз трех одинаковых логических схем «И» — «И1», «Из», «Из» и трех логических схем «ИЛȻ—

10 «ИЛИт», «ИЛИ2», «ИЛИз». Импульсы, частота (период) следования которых преобразуется в напряжение, поступают от источника импульсов ИИ.

Нормальное состояние транзисторов T>—

l5 Тз — открытое, благодаря чему конденсаторы

С,— С„- соответственно не заряжаются. Нормальное состояние транзисторов T. Т, — закрытое, поэтому конденсаторы не разряжаются.

20 Каждая интегрирующая RC-цепочка совместно со своими зарядными и разрядными транзисторами, предохранительным и разделительным диодами образуют звено.

Для уяснения работы всего устройства

25 рассмотрим работу одного звена, например первого. На фиг. 2,а показана последовательность импульсов на входе схемы управления, а на верхнем графике фиг. 2,б — закон управления разрядным транзистором Т4. Закон

30 управления зарядным транзистором Т, по::а244741

30

50 зан на верхнем графике фиг. 2,в. Как видно из графиков, при приходе, например, первого импульса на базу транзистора Т1 поступает отрицательный сигнал, благодаря чему транзистор открывается, и конденсатор С, начинает разряжаться. Разряд длится до прихода второго импульса, когда на базы транзисторов Т4 и Т, одновременно поступят положительные сигналы, которые полностью их закроют. Конденсатор начинает заряжаться, и напряжение относительно земли на его верхней обкладке возрастает.

Для увеличения линейности целесообразно увеличить постоянную времени цепи заряда путем увеличения емкости конденсатора.

С приходом третьего импульса на базу транзистора Т, поступает отрицательный сигнал, который его открывает, а конденсатор остается заряженным до напряжения, пропорционального интервалу времени между поступлением второго и третьего импульсов.

В интервале между третьим и четвертым импульсами конденсатор разряжается только через сопротивление нагрузки R4. Так как емкость конденсатора велика, то уменьшение потенциала на верхней обкладке конденсатора можно считать незначительным (предполагается, что сопротивление нагрузки R4 значительно больше зарядного сопротивления

R1) .

С приходом четвертого импульса на базу транзистора Т вновь поступает отрицательный сигнал, конденсатор начинает разряжаться ит.д.

Остальные два звена работают аналогичным образом, но порядок их работы таков, что обязательно в любой момент времени один из них находится в состоянии заряда, другой в состоянии хранения заряда, а третий — в состоянии разряда. Законы управления транзисторами T„.- и Т, показаны на втором и третьем соответственно графиках фиг. 2,б, а транзисторами Т> и T» — на втором и третьем графиках фиг. 2,в. На графиках фиг. 2,г показаны изменения напряжений на верхних обкладках конденсаторов, а на графике фиг. 2,д — выходное напряжение преобразователя.

Для уяснения работы схемы управления будем считать, что в исходном состоянии на всех левых выходах триггеров имеется положительный потенциал, а на правых — отрицательный и что схемы «И» открываются положительным сигналом.

К приходу первого импульса первая схема

«И» открыта положительным сигналом, снимаемым с левого выхода второго триггера, а вторая и третья схемы «И» закрыты.

Первый импульс перебросит только первый триггер. К приходу второго импульса будут открыты первая и вторая схемы «И», поэтому второй импульс возвратит первый триггер в исходное состояние и переоросит второй триггер. К приходу третьего импульса первая схема «И» будет закрыта, а вторая и третья схемы «И» открыты, поэтому третий импульс возвратит в исходное состояние второй триггер и перебросит третий. К приходу четвертого импульса будут открыты первая и третья схемы «И», а вторая — закрыта. Поэтому четвертый импульс перебросит первый триггер и возвратит в исходное состояние третий и т. д.

Таким образом, схема управления переводит все три конденсатора в соответствующее состояние одновременно, благодаря чему обеспечивается симметричность работы устройства.

Предмет изобретения

Преобразователь частоты в напряжение, содержащий триггеры, единичные выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих разрядных ключей, связанных с интегрирующими RC-цепочками, зарядные ключи, соединенные с нулевыми выходами предыдущих триггеров, схемы «И», «ИЛИ» и разделительные диоды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем первые входы схем «И» объединены и подключены ко входной шине устройства, вторые входы связаны с выходами схем

«ИЛИ», подключенными к выходам триггеров, счетные входы которых соединены с выходами схем «И», разделительные диоды катодами подключены к интегрирующим RC-цепочкам, а их аноды объединены и связаны с нагрузкой.

244741

I !

f

Фиг !

У ив. 2

Составитель Г. Г. Шаповал

Техред Л. Я. Левина

Редактор Б. С. Нанкина

Корректор и: А. Н и кол аев а и А. Абрамова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2580, 8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4