Преобразователь частоты следования импульсов в напряжение

 

О П И С А Н И Е 111, 6ООУИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски

Соттизлистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03.76 (21) 2331440/18-21 с присоединением заявки № (51) М. Кл."- Н 03К 9/06

Савета Министров СССР по селам нзабретений и OTKpblTHH (53) УДК, 681.325(088.8) (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 07.04.78 (72) Авторы изобретения

Н. P. Карпов и В. К. Чепалов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ

ИМПУЛЬСОВ В НАПРЯЖЕНИЕ Г УлаР ю ыный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится,к электронным устройства м, применяемым в вычислительной технике, автоматике и телемеханике.

Известен преобразователь частоты следования импульсов в напряжение, содержащий тактовый генератор, формирователь импульсов, длительность которых кратна периоду тактового генератора, и сглаживающий фильтр (1). Недостатком такого преобразователя является значительная погрешность, воз пинающая при преобразовании высоких частот.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь частоты следования импульсов в напряжение, содержаший генератор тактовых импульсов, синхронизатор, счетчик и сглаживающий фильтр (2). К первому выходу генератора подключен первый вход синхронизатора, второй вход которого соединен с входной клеммой преобразователя. Недостатком этого преобразователя является сложность.

Целью изобретения является упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что в преобразователь введены устройство для вычитания частот, первый вход которого п одтключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, а выход — к первому входу счетчика, и коммутатор, входы которого 110;I,ключсны к выходам синхронизатора. и счетчика, а выходы — к в1 орым входам устройства для вычитания частот и счетчика, причем вход .сглажпватощсго фильтра подключен к выходу счетчика.

5 На фпг. 1 прс тставлсна функциональная электрическая схема предлагаемого преобразователя; на фпг. 2 — врсмснпыс диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1

10 тактовых пмпульсои, си ро1шзатор 2, коммутатор 3, счетчик 4, i Lòðîéñòüî 5 для вычитания частот и сглаживающий фильтр 6.

К первому выходу гснсратора 1 подк;почен первый вход синхронизатора 2, ьторой

15 вход которого соединен с входной клеммой 7 преобразователя. В оды устройства 5 подклточсны и второму выходу гепсратора 1 и к выходу коммутатора 3. Входы коммутатора 3 подключены и выходам синхронизатора 2 и

20 счетчика 4. Входы счет шка 4 соединены с ьыходамп коммутатора 3 и устройства 5, а ьыход — с входом сглажива1ощсго фильтра

6. С11нхронизатор 2 представляет собой логическую схему И с памятью, а устройство 5—

Л схему запрета с памятью: при поступлешш

IDIII, ëüñà на одшт се вход запрещается 11рохожденпе на выход очередного 11мпульса, поступающего на второй вход. Коммутатор 3 представляет собой устройство, псрсключаю30 шее входной сигнал на один пз дву., выходов

600716 в зависимости от сигнала, подаваемого на управляющий вход.

С в ыхода генератора 1 тактовых импульсов снимаются импульсные последователыности

F< (фиг. 2, a) и F2 (фиг. 2, б) с одинаковой ча- 5 стотой по вторения импульсов F, сдвинутые относительно друг друга во цремен и с целью исключения возможности их совпадения. На входную клемму 7 подаются импульсы преобразуемой частоты j, (фиг. 2, в), которые 10 запоминаются устройством памяти,синхронизатора 2 и синхронно с импульсами тактовой частоты вводятся в коммутатор 3 (фиг. 2, г).

Пусть старший разряд счетчика 4 находится в состоянии «1», при этом с выхода счетчика 15

4 выдается положительный потенциал +Up (фиг. 2,ж),на управляющий вход ком мутатора 3. Этот потенциал разрешает п рохождение импульсов с выхода синмронизаTора 2 на вход устройства 5 для в ычитания частот и 20 запрещает пх прохождение на второй счетный,вход счетчика 4. В этом режиме происходит заполнение счетчика 4,разностной ча стостой F> — f,, снимаемой с выхода устройства

5 (фиг. 2, д) и поступающей на первый счет- 25 ный вход счетчика 4, продолжающееся до тех пор,;пока в момент времени t> старший разряд не установится в состояние «О», т. 0. не произойдет переполнение счетчика. При этом на выходе счетчика 4 устанавливается отри- 30 цательный потенциал — Up (фиг. 2, ж), который подается на управдяющий вход коммутатора 3, в результате чего запрещается прохождение импульсов с выхода синхронизатора 2 на вход устройства 5 и разрешается их з5 прохождение HB второй счетный вход счетчика 4 (фиг. 2, e). В этом режиме происходит заполнение счетчика частотой Г по первому счетному входу и частотой f по второму счетному входу, т. с. счетчик 4 заполняется сум- 40 марной частотой Г,+1, до тех пор, пока старший разряд счетчика 4 не установится в состояние «1» в момент времени 4 (фиг, 2,ж).

В этот момент на выходе счетчика 4 вновь устанавливается положительный потенциал 45

+Up и он заполняется разностной частотой

F — Ь

Таким образом, на выходе счетчика 4 периодически устанавливаются потенциалы

+Up и — Up, ра вные по абсолютной величине.

Среднее значение напряжения., выделяемого сглаживающим фильтром 6, равно

U,„„=k .f„, Fg где k — коэффициент передачи сглаживающего фильтра.

Диапазон преобразуемых частот f, определяется следующими условиями: максимальное значение,преобразуемой частоты f, нс должно превыша ть значения Fb T, c, fq 1««Р для исключения п отерь и нформации, минимальнос значе1нис частоты f,;„oëðcäñëÿcòñÿ параметрами сглаживающего фильзра 6 и допустимым коэффициентом пульсаций выходного напряжения.

Предлагаемый преобразователь име т более простую,по сравнению с известным схему, сохраняя в то же время все его положительные свойства.

Формула изобретения

Преобразователь частоты следования импульсов в;напряжение, содержащий генератор тактовых импульсов, к первому выходу которого подключен первый вход синхронизатора, второй вход которого соединен с входной клемм ой преобразователя, счетчик и сглаживающий фильтр, отл и ч а ющи и с я тем, что, с целью уп|рощения, в п|реобразователь введены устройство для вычитания частот, первый вход которого под ключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, а выход к первому входу счетчика, и коммутатор, входы которого подключены к выходу синхронизатора и счетчика, а выходы к вторым входам устройства для вычитания частот и счетчика, причем вход сглаживающего фильтра подключен к выходу счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIIIA № 3591858, кл. 307 — 255, 1967.

2, Авторское свидетельство СССР №432674, кл. Н ОЗК 13/12, 1972.