Преобразователь напряжения в частоту

 

Союз Советсиии

Социалистических

Республик

«1>661788 (61) Дополнительное к авт. сеид-sy(22) Заявлено 291277 (21) 2560673/18-21 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет— (51) м. кл.

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР ио делам -изобретений н открытий

Опубликовано 05,05.79. Бюллетень И© 1 7

Дата опубликования описания 050579 (53) УДК

681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

A.A.Àñeåâ и A.Ï. Ракаев, Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных мащин, приборов и средств измерения масс (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может быть использовано в устройствах аналого-цифрового преобразова-, ния.

Известен преобразователь напряжения в частоту, выполненный по принципу периодического интегрирования с импульсной обратной связью, в котором длительность импульса обратной связи определяется периодом генератора тактовых импульсов (1).

Однако точность работы такого преобразователя при высокой выходной частоте недостаточна. 15

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегрирующий усилитель, .вход которбго соединен с входом пре- >О

I обраэователя через первый резистор и с источником опорного напряжения через последовательно соединенные второй и третий резисторы, общая точка которых соединена с выходом ключа, компаратор, вход которого подключен к выходу интегрирующего усилителя, триггер, вход которого йодключен к выходу компаратора, а тактирующий вход - к первому входу логического элемента ЗО совпадения, второй вход которого подключен к выходу триггера, а выходк выходу преобразователя, и генератор тактовых импульсов (21 .

его недостатком является наличие нелинейности, связанной с влиянием фронтов сигнала, коммутирующего ключ, и обусловленной тем, чте площадь импульса, подаваемого на ключ, соответствующая одному выходному импульсу, зависит от числа периодов тактового генератора, непрерывно воздействующих на ключ в течение перезаряда конденсатора интегрирующего усилителя.

Целью изобретения является повышение линейности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенный преобразователь напряжения в частоту, содержащий ин-. тегрирующий усилитель, вход котсрого соединен с входом преобразователя через первый резистор и источ ником опорного напряжения через последовательно соединенные второй и третий резисторы, общая точка которых соединена с выходом ключа, компаратор, вход которого подключен к выходу интегрирующего усилителя, триггер, вход которого подключен к

661788 выходу компаратора, а тактирующий вход — .< первому входу первого логи. ческого элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу

I триггера, а выход — к выходу преобразователя, .и генератор тактовых импульсов, введены формирователь дли- 6 тельности паузы, включенный между .выходом генератора тактовых импульсов и тактирующим входом триггера, инвертор, вход которого подключен к тактирующему входу триггера, и вто-, рой логический элемент совпадения, входы которого подключены к выходам триггера и инвертора, а выход — ко входу ключа.

Функциональная электрическая схе- 15 ма преобразователя представлена на чертеже.

Устройство содержит первый резистор 1, соединяющий вход преобразова" теля со входом интегрирующего усили- 1О теля 2, источник опорного напряжения 3, соединенный с входом усилителя 2 через последовательно соединенные второй резистор 4 и третий резистор 5, общая точка которых соединена: с выходом ключа б, компаратор 7, вклю . ченный меящу выходом усилителя 2 и триггера 8, генератор тактовых импульсов 9, соединенный через формирователь длительности паузы 10 e тактирующим входом триггера 8, инвертор @

11, вход которого подключен к такти-.

Рующему входу триггера 8, первый логический элемент совпадения 12, входы которого,подключены к выходу и

"тактирующему входу триггера 8, вто-. М рой логический элемент совпадения 13 входй которого подключены к выходам триггера 8 и инвертора ll, а выходко входу ключа.б.

Устройство работает следующим об- 40 разам.

" В процессе интегрирования входного сигнала"йапряжение на выходе интегра тора достигает -величины порога срабатывания компаратора 7.После срабатыва дб ния компаратора на входе триггера В появляется разрешающий сигнал,в результате чего он срабатывает от импульса,,поступающег6 на тактирующий вход.C выхода триггера 8 на вход эле- @ мента 13..поступает разрешающий сигнал.Сигнал на выходе элемента 13 соответствует по длительности импульсам на выходе формирователя 10.В результате,если для перезаряда конденсатора усилителя 2 требуется более одного периода тактовой частоты, ключ б отпирается и запирается в каждом периоде тактовой частоты,т.е.на каждый выходной импульс, поступающий с выхода эле-! мента 12, приходится один ци.сл переключения ключа 6.

После перезаряда конденси нри интегрирующего усилителя весь процесс повторяется. Элемент 12 пропускает на выход устройства импульсы с выхода формирователя 10, совпадающие с управляющим сигналом на выходе триггера 8. Выходная частота составляет часть тактовой частоты в зависимости от входного напряжения, а максимальная выходная частота преобразователя

1равна частоте генератора 9.

Р

Таким образом, каждому импульсу выходной частоты соответствует полный цикл переключения ключа б. При этом погрешность; обусловленная влиянием фронтов сигнала на выходе ключа, одинакова во всем диапазоне выходного сигнала, что повышает линейность преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегрирующий усилитель, вход которого соединен со входом преобразователя через первый резистор и с источником опорного напряжения через последовательно соединенные второй и третий резисторы, общая точка которых соединена с выхо дом ключа, компаратор, вход которого подключен к выходу интегрирующего усилителя, триггер, вход которого подключен к выходу компаратора, а тактирующий вход — к первому входу первого логического элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу триггера, а, выход - к выходу преобразователя, и генератор тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения линейности преобразоВания, в него введены Формирователь длительности паузы, включенный между выходом генератора тактовых импульсов и тактирую« щим входом триггера, инвертор, вход которого подключен к тактирующему входу триггера, и второй логической элемент совпадения, входы которого подключены к выходам триггера и инвертора, а выход - ко входу ключа, Источники информации, принятые во внимание при экспертйзе

1. Экспресс-информация. Контрольно-измерительная техника, 9 36, 1971, р. 21, с.11, рис. 1.

2. Экспресс-информация. Приборы и элементы автоматики, Р 47, 1974, р. 236, с. 5-9, рис. 2.

661788

Составитель В.Дмитриев

Редактор JI.óòåõèíà Техред О.Андрейко Корректор О.Билак

Заказ 2512/65 Тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж«35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4