Преобразователь напряжения вчастоту

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сева Сфветских

Сециеюктмчееких

Растил ни

<п824437

Ф

° (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09Р779 (21) 2792765/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2 04.81, Бюллетень ЙЯ 15 (51)М. Кл з

Н 03 К 13/20

Государственный домитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 325 (088 ° 8) Дата опубликования описания 230481 (72) Авторы изобретения

Ф.М.Кисельман и Л.Н.Васильев (71) Заявитель -а2 1g, (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к электро измерительной технике, в частности к преобразователям напряжения обеих полярностей в частоту, и может быть использовано при. построении измерительных приборов, а также устройств ввода данных в вычислительные машины дискретного действия.

Известен преобразователь напряжения в частоту, в котором для обеспечения возможности работы при обеих полярностях входного сигнала используется реверсирукидий переключатель на входе устройства (.1) .

Недостатком его является понижен- 15 ная точность, обусловленная падением напряжения на переключателе.

Известен преобразователь напряжения.в частоту, содержащий интегратор, выполненный на интегрирующем конден- 20 саторе и операционном усилителе, неинвертирукщий вход которого соединен с входной шиной преобразователя через. первый делитель напряжения, а иввертирующий - через два последовательно соединенных резистора, общая точка которых соединена с общей шиной через ключ, и компаратор, вход которого соединен с выходом интегра-. ,тора, через второй делитель напряже- 30 ния. Дпя обеспечения работы при обеих полярностях входного сигнала данный преобразователь имеет второй ключ, причем оба ключа выполнены на транзисторах разного типа проводимости, и переключатель, через который общая точка двух резисторов соединена с ключами 12).

Недостатком преобразователя является пониженная точность, обусловленная падением напряжения на переключателе и разностью падений напряжений на открытых транзисторах разного тина проводимости.

Пелью изобретения является повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в известный преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, выполненный на интегрирующем конденсаторе и операционном

I силителе, неинвертирующий вход коорого соединен с входной шиной преобразователя через первый делитель напряжения, а инвертирукший - через два последовательно соединенных резистора, общая точка которых соединена с .общей шиной через ключ, и компаратор, вход которого соединен с выходом интегратора через второй де824437 литель напряжения, введен логический блок, первый вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к управляющему входу ключа, и блок определения полярности, вход которого подключен к входной шине преобразователя, а выход — ко второму входу логического блока.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Преобразователь содержит интвг- 10 ратор 1, выполненный на операционном усилителе 2, резисторах 3 и 4 и конденсаторе 5. Неинвертирующий вход усилителя 2 соединен с входной шиной преобразователя через делитель напря-,f5 жения на резисторах 6 и 7. Выход интегратора 1 через делитель напряжения 8 соединен со входом компаратора

9..Общая точка резисторов 3 и 4 совдийена с общей шиной через ключ 10, 2О управляющий вход которого соединен с выходом логического блока 11. Входы блока 11 подключены к выходам блока 12 определения Полярности и компаратора 9. Блок 11 должен обвспечивать реализацию логической функции вида P=AB+AB или P=AB+AB в зависимости от типа используемого ключа °

Работа преобразователя при положительном входном напряжении происхо- 30 дит следукшим образом.

Преобразуемое напряжение поступает через резисторы 3 и 4 на инвертирукщий вход и резистор 7 — на неинввртирующий вход усилителя 2 интег- 35 ратора 1. Ключ 10, управляемый напряжением с выхода логического блока

11, при этом разомкнут и напряжение на инвертирующвм входе по отношению к напряжению на нвинвертирующем вхо;- gp дв имеет положительную полярность.

На входы логической схемы поступают напряжения отрицательной полярностй с выхода блока 12 определения полярности входного напряжения и с выхода компаратора 9. Напряжение на выхсдв интегратора уменьшается до твх пор, пока величина напряжения ие выходе делителя напряжения не достигнет нижнего уровня срабатывания компаратора 9. В этот момент компара- о тор срабатывает, напряжение на его выходе становится положительным, напряжение на выходе логического блока 11 изменяется, в результате чего ключ 1О эавыкается. При этом H полярность напряжения между входами усилителя и интегратора измвйявтся, и напряжение на выходе интегратора начинает урвличиватьбя. В момент, когда напряжение на выходе делителя @ напряжения достигает верхнего уров- ня срабатывания компаратора 9, последний срабатывает, напряжение на его выходе меняется на отрицательное, ключ развлекается, и процесс преобразования далее повторяется.

На выходе преобразователя при этом имеются прямоугольные импульсы, частота которых пропорциональна абсолютной величине входного напряжения, а на выходе блока определения лолярности входного напряжениянапряжение отрицательной полярности.

При отрицательном входном напряжении напряжения на выходе компаратора и на выходе блока определения полярности имеют положительную полярность. Блок 11 устанавливает ключ в разомкнутое состояние, и весь цикл преобразования происходит аналогично. При этом на выходе блока определения полярности входного напряжения имеется напряжение положительной полярности.

За счет отличительных признаков изобретения достигается повышение точности преобразования, так как исключается влияние падения напряжения на переключателе, и, кроме того, обеспечивается идеитичность функции преобразования при обеих полярностях входного сигнала.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, выполненный иа интегрирующем конденсаторе и операционном усилителе, нвинвертирующий вход каторого соединен с входной шиной преобразователя через первый делитель напряжения, а инввртирующий - через два последовательно соединенных резистора, общая точка которых соединена с общей шиной через ключ, и компаратор, .вход которого соединен с выходом интегратора через второй делитель напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен Логический блОк, первый вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к управлякюему входу ключа, и блок определения полярности, вход которого подключен к входной шине .првобраэоватЪля, а выход - к второму входу логического блока.

Источники информации, принятыв во внимание при экспертизе

1. Патент QOA Р 3256426, кл. 235-183, 14.06.66 °

2. Глазов М.Н., Иванцов Л.Ф.

Лйнейный преобразователь "Напряжение-частота". - "Приборы и техника эксперимента", 1979, Р 1, с. 143144 (прототип).

824437

«я

oem«

Э, °

Составитель В.Дмитриев

Редактор В.Данко Техред Й.Майором Корректор кто В.Синицкая

Заказ 2149/83 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открнтий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская иаб., д. 4/5

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