Преобразователь напряжения в частоту

 

(ii) 440789

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социал истииескин

Реслублин (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.06.72 (21) 1791725/26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 06.02.75 (51) М. Кл. Н 03k 13/20

Государственный квинтет

Совета Мнннстров СССР оо делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. И. Олейник, Г. Б. Стеганов и В. П, Шорин (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯ)КЕНИЯ В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при разработке управляющих и функциональных устройств.

Известны преобразователи напряжения в частоту, содержащие магнитно-транзисторный автогенератор, имеющий трансформатор с дополнительной обмоткой и интегратор, вход которого соединен с дополнительной обмоткой автогснератора, а выход через источник опорного напряжения — с цепью управления одного из транзисторов.

Однако известные преобразователи имеют сравнительно высокую погрешность, вызванную нестабильностью падения напряжения в намагничивающих цепях трансформатора.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Для этого преобразователь содержит дополнительный транзистор и вторую дополнительную обмотку, причем вторая дополнительная обмотка соединена последовательно с источником входного сигнала, выходом интегратора и через источник опорного напряжения и переход эмиттер — коллектор дополнительного транзистора — с цепью управления одного из транзисторов, при этом цепи эмиттер — база дополнительного транзистора и транзистора, связанного с интегратором, подключены в противофазе к одной из базовых обмоток автогенератора, а коллекторная обмотка транзистора, связанного с интегратором, и вторая дополнительная обмотка соединены с источником входного сигнала разноименными зажимами.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь напряжения в частоту подключен к клеммам 1, 2 источника входного сигнала и содержит автогенератор, выполненный на транзисторах 3 и 4, в коллекторные цепи которых включены обмотки 5 и 6 трансформатора 7. Режим автоколебаний обеспечивается при помощи базовых обмоток 8 и 9, 15 подключенных к цепям эмиттер — база транзисторов 3 и 4 через соединенные параллельно резистор 10 и конденсатор 11. Кроме того, в состав преобразователя входит интегратор 12, вход которого соединен с дополнительной об20 моткой 13, а выход — через источник опорного напряжения — стабилитрон 14, вторую дополнительную обмотку 15, источник входного сигнала и переход эмиттер — коллектор дополнительного транзистора 16 соединен с цепью уп25 равления транзистора 4. Переходы эмиттер— база транзисторов 4 и 16 подключены в противофазе к базовой обмотке 9.

Для ограничения тока в цепи базы транзистора 16 введен резистор 17. Обмотки 6 и 15

30 соединены с клеммой 2 источника сигнала ра3440789 ноименными зажимами. Выходной сигнал прямоугольной формы снимается с обмотки 18.

Преобразователь работает следующим образом.

При включении транзистора 3 обмоткой 9 выключается транзистор 4, включается транзистор 16 и начинается интегрирование э.д.с., индуктируемой на дополнительной обмотке 13.

Напряжение на выходе интегратора 12 возрастает. Разность между напряжением источника входного сигнала и э.д.с. второй дополнительной обмотки 15 направлена встречно с опорным напряжением, задаваемым стабилитроном 14, благодаря чему выходное напряжение интегратора 12 в процессе преобразования сравнивается с корректированным опорным напряжением.

В момент достижения равенства между нап1яжением на выходе интегратора 12 и алгебраической суммой напряжений стабилитрона 14, источника входного сигнала и обмотки

15 через переход эмиттер — база транзистора

4 начинает протекать ток от интегратора 12 через обмотку 15, внутреннее сопротивление источника, переход эмиттер — коллектор открытого транзистора 16 и стабилитрон 14.

В результате этого транзистор 4 включается, а транзисторы 3 и 16 выключаются. Сердечник трансформатора 7 и интегратор 12 устанавливаются в исходное положение.

В момент достижения насыщенного состояния сердечника происходит переключение транзисторов преобразователя и цикл его работы повторяется. Уменьшение скорости перемагничивания сердечника и, соответственно, частоты колебаний, связанное с увеличением сопротивления цепи намагничивания трансформатора или тока нагрузки, в значительной степени снижено благодаря тому, что уменьшение скорости перемагничивания сердечника при неизменном входном напряжении сопровождается уменьшением э.д.с. второй дополнительной обмотки 15, увеличением разности между входным напряжением и этой э.д.с., уменьшением результирующего опорного напряжения. Вследствие этого уменьшается время .нарастания напряжения на выходе интегратора 12 до момента пробоя стабилитрона 14 и длительность полупериода колебаний восстанавливается до такого значения, при котором погрешность из-за нестабильности падения напряжения в намагничивающей цепи минимальна, 10 Следовательно, изменение скорости перемагничивания сердечника, вызванное нестабильностью падения напряжения, компенсируется изменением индукции, при которой происходит переключение транзисторов преобра15 зователя. Правильный выбор параметров трансформатора 7 обеспечивает достаточнуIO точность преобразования в широком диапазоне значений входного напряжения.

Предмет изобретения

Преобразователь напряжения в частоту, содержащий магнитно-транзисторный автогенератор, имеющий трансформатор с дополнительной обмоткой и интегратор, вход .которого

25 соединен с дополнительной обмоткой автогенератора, а выход через источник опорного напряжения — с цепью управления одного из транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, ЗО он содержит дополнительный транзистор и вторую дополнительную обмотку, которая соединена последовательно с источником входного сигнала, выходом интегратора и через источник опорного напряжения и переход эмитЗ5 тер коллектор дополнительного транзистора — с цепью управления одного из транзисторов, при этом цепи эмиттер — база дополнительного транзистора и транзистора, связанного с интегратором, подключены в противо40 фазе к одной из базовых обмоток автогенератора, а коллекторная обмотка транзистора, связанного с интегратором, и вторая дополнительная обмотка соединены с источником входного сигнала разноименными зажимами.