Биполярный преобразователь напряжения в частоту
Ю Ю пщ 6602
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соьетскнх
Социалистических
Респкблнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.03.76 (21) 2335958j|8-21 (51) М. Кл.з
H ОЗК 13/20 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (53) УДК 681.325 (088.8) ло делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (72) Авторы изобретения В. Д. Михотин, В. М. Тихонов, Б. В. Чувыкин и В. М. Шляндин
Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) БИПОЛЯРНЪ|й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
В ЧАСТОТУ
Изобретение относится к области цифровой электроизмерительной техники и может быть использовано как в системах автоматического контроля, так и в цифровых приборах специального и универсального назначенияя.
Известны биполярные преобразователи напряжения в частоту (1), на основе принципа периодического заряда и разряда интегратора. Функциональная схема таких 10 преобразователей содержит интегратор, к входу которого подключен источник преобразуемого напряжения, а выход соединен с входами двух блоков сравнения, выходы которых подключены к входу логического элемента ИЛИ. Выход логического элем"-нта ИЛИ соединен с входом «сброс» интегратора.
Недостатком таких устройств является низкая точность преобразования, связанная с наличием в полном цикле преобразования интервала времени, в течение которого производится возврат интегратора к начальному уровню.
Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, к выходу которого подключены два сравнивающих элемента, логический элемент ИЛИ, входы которого 30 подключены и выходам сравнивающих элементов. а выход — к выходу преобразователя и к входам двух формирователей импульсов обратной связи (2).
Недостатком этого преобразователя является пониженная точность, связанная с наличием двух формирователей импульсов обратной связи, погрешности которых входят в результирующую погрешность преобразователя.
Целью изобретения является повышение точности преобразования.
Поставленная цель достигается тем, что в биполярном преобразователе напряжения в частоту, содержащем интегратор, к выходу которого подключены два сравнивающих элемента, логический элемент
ИЛИ, входы которого подключены к выходам сравнивающих элементов, а выход— к выходу преобразователя и к входу формирователя импульсов обратной связи, интсгра,ор выполнен дифференциальным, причем его неинвертируюц1пй вход соединен с входом преобразователя, а выход формирователя импульсов обратной связи соединен и инвсртирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя интегратора через переключатель, управляющие входы которого соединены с выходами сравнивающих элементов.
660243
Формула изобретения
Т
Корректоры: Е. Осипоза и А. Степанова
Составитель В, Редактор М. Трофимова
Дмитриев
Заказ 826/11 Изд. № 280 Тираж 1059 Подписное
НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, OK-35, Раушская наб., д. 4/5
Сапунова, 2
Типография, пр.
На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого преобразователя.
Устройство содержит дифференциальный интегратор 1, выполненный на операцион- 5 ном усилителе 2 и двух идентичных RC-цепях, переключатель 3, соединяющий выход формирователя 4 импульсов обратной связи с инвертирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя 2, срав- 10 нивающие элементы 5 и 6, входы которых подключены к выходу интегратора 1, а выходы — к входам логического элемента
ИЛИ 7 и к управляющим входам переключателя 3. Порог срабатывания сравниваю- 15 щего элемента 5 выбран положительным, а элемента 6 — отрицательным.
Преобразователь работает следующим образом.
При положительном входном сигнале 20 напряжение на выходе интегратора линейно возрастает до порога срабатывания сравнивающего элемента 5. При срабатывании элемента 5 переключатель 3 подключает выход формирователя 4 к неинверти- 23 рующему входу операционного усилителя
2. С выхода формирователя 4 поступает импульс тока с полярностью, указанной на чертеже. Напряжение на выходе интегратора в течение длительности импульса обрат- 30 ной связи линейно уменьшается. После окончания импульса обратной связи напряжение .;а выходе интегратора вновь линейно нарастает до уровня порога срабатывания сравнивающего элемента 5. При 33 отрицательной полярности входного напряжения переключатель 3 подключает выход формирователя 4 импульсов обратной связи к инвентирующему входу операционного усилителя интегратора 1. В этом случае ра- 40 ботает элемент 6. В остальном работа схемы осуществляется аналогичным образом.
В сравнении с прототипом, имеющим два разнополярных источника импульсов обратной связи, предлагаемый преобразователь имеет один формирователь импульсов ооратной связи, работающий при обеих полярностях входного сигнала.
Ввиду того, что погрешность указанных формирователей является составной частью погрешности всего преобразователя, в предлагаемом преобразователе повышается точность. Кроме того, повышается симметрия формы выходного напряжения.
Биполярный преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, к выходу которого подключены два сравнивающих элемента, логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам сравнивающих элементов, а выход — к выходу преобразователя и к входу формирователя импульсов обратной связи, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, интегратор выполнен дифференциальным, причем его неинвертирующий вход соедйнен с входом преобразователя, а выход формирователя импульсов обратной связи соединен с инвертирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя интегратора через переключатель, управляющие входы которого соединены с выходами сравнивающих элементов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Новицкий Г1. В. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л., «Энергия», 1970, с. 387, рис. 14 — 3.
2. Нода Т. «Исследование различных систем цифровых вольтметров интегрирующего типа», Денси Кейсоку, 1968, т. 8, № 5 (русский перевод ВИНИТИ № 77092/9).
