Преобразователь «напряжение—частота»

 

Сова Соеетскка

Сециыистическиа

Реслубатв

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Ч.Кл, Н 03k 13/20

Заявлено 29.IV.1970 (Эй 1437655/26-9) с присоединением заявки №вЂ”

Комитет по ттелам еаобретеиий и открытий ори Совете Мииистров

СССР

Прнoриres—

Опмбликовапо 21.lV.1972. Бюллстснь ¹ 14

5 Д1; 681.325.5 (088,8) Дата опубллковання описания ЗОЛ.1972

6кбп -,:. ;Ы-, Авторы изобретения

Г. А. Смирнов, Б. T Кушко, А. И. Кочнев. В. И. Смыслов н А. Н. Бородавкин

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «НАПРЯЖЕНИŠ— ЧАСТОТА»

Изобретение относится к области преобразования напряжения в частоту и может быть применено при измерении показаний термометров сопротивлений для .получения линейной зависимости между сопротивлением и выходной частотой, Известны функциональные преобразователи «напряжение — частота».

Недостатком известных устройств являет ся сложная блск-схема устройспва.

Цель изобретения — получение функциональной зависимости между .входным напряженнем и выходной частотой.

Это достигается включением йС -фильтра между выходами первого и второго ключей, входящих в преобразователь.

На чертеже приведена блок-схема преобразователя.

Блок-схема преобразователя содержит сопротивление 1(Л.) термосопрот твленне 2(R, ), магнитный модулятор 8, дроссель 4, делитель .ra сопротивлениях 5 и 6 (R и R ), сстпротивленне фильтра 7 (Rq), емкость фильтра 8(С), ключи 9 и 10, триггер 11, усилитель низкой частоты 12, аиплитудный детектор 13, усилитель постоянного торса!4, по рогавую схему 15, схемы совпадения 16 и 17 и эталонный генератор 18.

Напряжение источника, входного сигнала U* равповетпивается импульсным напряжением, ооразующимся в общей точке делителя Ila резнсторах 5 и 6, на который, в зависимости от состояния транзисторных ключей 9 и 10, по ается напряжение Е: — Ue, когда открыт ключ 9, нли нулевое напряжение, когда открыт ключ 10.

5 правление ключами 9 и l0 производится от триггера 11, устанавливаемого в состояние

«О» и «1»;импульсами с выхода схем 17 и 16.

1о На входы схем 16 и 17 подаются ивтоульсы эталонного генератора 18 и инверсные напряжения А, А с выхода пороговой схемы 15. Прп этом, если 1.)0, то А=О, а А=-1; при fc O, то А=О, а А=1.

Преобразователь представляет систему, стремящуюся поддерживать равным нулю ток

1с в цепи сигнального контура, образованного источником входного сигнала Ux, дросселем 4, обмоткой управления магнитного модулятора 8 и источником компенсирующего сигнала.

Поскольку постоянная времени сигнального

L p контура т.= —;; Т., то изменения тока

ЯIi происходят по линейному закону со скоUz. ростью прп открытом ключе 10 и со

U- — U;

30 скоростью

1. прп открытом ключе 9, 336804 при этом Lzv — ин1дукти1вность дросселя, RE— суммарное активное сопротивление сигнального контура.

ДчГГГамическое равновесие в схеме устанавливается только тогда, когда постоянная составляющая им1пуль1сного компенсирующего напряжения;равна входпо1му напряжениГО.

В этом случае зависимость между напряжеНИЕМ Ux И ВЫХОдНОй ЧаСтстОй fx ОПрЕдЕЛяЕт1Ся соотношением:

Ux, Ux (R 1+R2)

UN U-R2

Пусть Rq=/ О, в этом случае при открытом кл1оче 9 справедливы соотношения:

1 (1 +1. 2)+1:Рз — — —. Е, f

Е, 1» (R1- Л )+1 : — = 1

Г.Г. =1: R2 (R1+R2) + 13., )х

1- Е R

U»;= - .

Й, fx (R1+R2) +R;; f:

Условие динамического равновесия:

U, =U,, I:. R

Отсюда, если учесть, что 1. ==- — -,—, то О+ 1,, К Л2 )

Ro+ (1 1+02) -I33=

l:

После преобразования

R (R1+R2) 16. Ло+Л (R — Ra) ИГ+К2 при R =-Ic„ f =f: Rx—

R2.ho

Я, Г!ри R!1 — КГ+К2 1x f:

1Г 2

Та1ким образом, усл1овием линей1ной зависимости является равенство сопротивлений R2 и Р2.

Связь между входным напряжением Ux u выходной частотой определяет1ся соотношением и..1. (11 +" )

/4 8 — UE — — — 1.1.

1 з

fx—

При этом +Л2.

R„ R„"

Постоянная времени Я»С должна быть значительно больше 10 — 15 Т:. Это приводит к Гп1оявлению динамической ошибки преобразоьания, величина которой практически, пренебрежимО мала, поскольку постоянные времени термосопротивлений значительно больше постоянной времени фильтра R,C.

Предмет изîoрете!! èÿ

П1реобразоГватель 11апряжение — частота», содержащий фильтр RC, магп11т:Гый модулятор, Оомотка уп1ра в;1юния Гкотс1роГО соед11Г1еГ1а по ледовательно с входным11 клеммГГяи прсобразоьателя, дросселем и источпи.оГм компе11 сирующих импульсов, .выполненным в .хиде делителя напряжения, соеди11енного с выходом о.-иГого ключа, управляющий вход к1оторого

Годключен к выходу триггера и управляющему входу второго ключа, сигналь11ые входы

:,5 первого и второго ключ=é "соединены соответственно с общей шиной и с источником эталонного напряжения, а входы триггера через элементы с1овпадения подключены к выходам эталонного генератора и Гпорогового элемента.

ГО подключенного к выходной обмотке модулятоDB через последовательно соединенные усилиl тель низкой ча тогы, амплитудный детектор и

„сил итель постоянного тока, отличаюи ийся тем, что, с целью получения функциональной

45 зависимости между входным напряжением и выходной частотой, упомянутый RC-фильтр включен между выходами первого !l второго ключей.

336804

Составитель К. Виноградов

Текред Л. Богданова

Корректор О. Волкова

Редактор Л. Мазуроиок

Обл. тип. Костромского управлении издательств, полиграфии и книжной торговли

Заказ 3049 Изд. ¹ 548 Тираж 448 Подписно=

ЦНИИПИ Комитет:i:по делам изсбретенпй и открытий прп Совете Министров CCCÐ ,москва, Ж-35, Рауп1ская паб., л. 4/5