Преобразователь частоты в напряжение

 

1 «Ъф . 1 Л

Й (." А" И-И

Союз Советских

С оцивлнст ические

Республик

О Й

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<))>773925

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220379 (21) 2740265/18-21 (51)М з с присоединением заявки г<9 (23) Приоритет

Н 03 К 9/06

Государственный комитет

СССР ио делам и >обретений н открыти й

Опубликовано 331080 Бюллетень ))о 39

Дата опубликования описания 231080

{53) УДК681. 325 (088.8) (72) Автор изобретения

С. К. Кр;, мов

Ри ;:с)<Ое с де)> и али 3 и рО н =l!::-i 0å кО!i структoрc КОе и проект )0 тех.)ологи-сc)<02 бюро io диагностике а Н! „70<)) >-,Ей (71) Заявитель (з 4 ) ПР >30 ЬР ><ЗОБ7<ТРЛ Ь Ч)<С" О«ЬI В Н<ПРЯЖ:. НИ Е

Изобретение относится к измерительной технике, k3 чаcòíoсти к преoápàзователям частоты )3 напряжение. Оно может быть использовано для преобразования частоты н аналоговый сигнал, в 5 частности для ).peoáðàçoâàíèÿ выходных сигналов частотных датчиков, применяемых В антОматиз ipонаHко ) эле! тропри— воде, в аналоговую> форму.

Известен преобразователь чаcTоты н10 напряжение, содержащий генера ор гиперболического сигнала, к ныходу которого подключен фиксирующий элемент, фазовый компаратор и управляемый генератор в цепи обратной снязи (1).

Преобразователь обеспечивает малые пульсации выходного сигнала при высоком быстродействии, однако, он сложен.

Известен преобразователь частоты в напряженйе, содержащий операционный2() усилитель, выход которого соединен с инвертируюшим входом через первый диод и параллельную RC-öåïü, последовательно соединенную со вторым диодом, и первый конденсатор, включен- 25 ный между входной шиной преобразователя и икнертирующим входом oïåðàционного усилителя (2).

Не.-<остатком является большая величина пульсаций выходного сигнала.

Г ри сн;гже):ии пульсации за счет увеличения пос=оякной времени й0-цепи снижает<:я быстродействие устройства, -то н ряде =лу)аен недопустимо.

Цель изобретения — снижение пульса1 ий выход-;oi.-o сигнала преобразовате

Постанлек;-iая це)>I. достигается м то в .звестком преобразователе часто=ы в )) a!:ряже ие, содержащем

Q!Iераци О:1!)= <) усилитель р выход которогО соед 1 не и c I! íÁe ï Гирующим вхОдОм через гервый диод и паралле-.ьную

RC — öåãü, .—.оследонательно соединенную со вторым диодол), и первый конденсатор, включенный между входной шиной преобразователя и иннертирующим входом операционного усилителя, инвер-.èðóþùè;i вход операционного усилителя сое.",икен с общей шиной через последовательно соединенные резистор и второ ) конденсатор, точка соединения которых подключена к выходу разрядного устройства,,вход которого соедик и с входной шиной преобразова— теля, и через третий диод — к выходу операциoHHoãî усилителя.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователя.

773925

Преобразователь содержит конден— сатор 1, подключенный к инвертирующему входу операционного усилителя

2. Инвертирующий вход и выход усилителя 2 соединены через диод 3. К выходу усилителя 2 подключены диоды

4 и 5, соединенные соответственно с конденсаторами 6 и 7. Параллельно конденсатору б подключен резистор 8.

Второй вывод параллельной RC-цепи, образованной резистором 8 и конденсатором 6, подключен к инвертирующему входу усилителя 2. Между конденсатором 7 и инвертирующим входом усилителя 2 включен резистор 9. К вход«ой шине преобразователя подключен вход разрядной цепи 10, выход которой соединен с конденсатором 7.

Преобразователь работает следующим образом.

Входные прямоугольные импульсы с постоянной амплитудой через конденсатор 1 поступают на инвертирующий вход операционного усилителя 2. Во время отрицательного фронта входного импульса открыт диод 4, импульсы заряжают накопительный конденсатор б, который разряжается с малой постоянной времени через резистор 8, в то время как диод 3 образует необходимую цепь для перезаряда конденсатора 1 во время положительного фронта входного импульса. Поскольку сигнал проходит через операционный усилитель 2, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, конденсатор б с приходом очередного импульса подзаряжается на одну и ту же величину, а конденсатор 1 по окончании импульса разряжается до нуля. Одновременно сигнал от операционного усилителя 2 через диод 5 заряжает кондечсатор 7 до той же величины, что и конденсатор 6.

Конденсатор 7 разряжается на резистор

9 с большой постоянной времени, величина которой выбирается, исходя из требований минимальных пульсаций на выходе устройства.

При увеличении частоты входного сигнала равенство напряжений на конденсаторах б и 7 сохраняется. Для сохранения равенства напряжений на конденсаторах 6 и 7 при уменьшении частоты входного сигнала конденсатор 7 дополнительно периодически разряжается на некоторую величину короткими импульсами . Им-пульсы разряда формируются по отрицательному фронту каждого импульса входного сигнала с помощью разрядной цепи 10. Отрицательные выбросы напряжения выходного сигнала, обусловленные работой разрядной цепи 10, имеют малую длительность и при необходимости могут быть отфильтрованы простейшими RC-фильтром, не вызывающим большого запаздывания си гн ала.

Таким образом снижаются пульсации выходного сигнала устройства при сохранении его быстродействия.

Формула изобретения

Преобразователь частоты в напряжение, содержащий операционный усилитель, выход которого соединен с инвертирующим входом через первый диод и параллельную RC-цепь, последовательно соединенную со вторым диодом, и первый конденсатор, включенный между входной шиной преобразователя и инвертирующим входом операционного усилителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения пульсаций выходного сигнала, инвертирующий вход операционного усилителя соединен с общей шиной через последовательно соединенные резйстор и второй конденсатор, точка соединения которых подключена к выходу разрядного устройства, вход которого соединен с входной шиной

4О преобразователя, и через третий диод — к выходу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 338999, кл. Н 03 К 13/02, 13.07.70

2. Гутников B.C. Применение операционных усилителей в измерительной технике. N., "Энергия", 1975, с. 88, рис. 39 Q (прототип).

773925

Составитель В. Дмитриев

Техред A.A÷ Корректор Л. Иван

Редактор t1. Недолуженко

Заказ 75 32/80

Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4