Преобразователь частоты следованияимпульсов b напряжение постоянноготока

 

О П И С А Н И Е!< )830645

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к,авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.10.72 (21) 1833079/18-21 с присоединением заявки № 1909131/18- 21 (23) Приоритет— (51) М.К .з

Н 03 К 13/20

Гасударственный кемитет

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень № 18 (53) УДК 681.325 (088.8) пе делам нзееретеиий н открытий

Дата опубликования описания 25.05.81

В. М. Трохин, Л. А. Яновский, В. И. Энтина, А. М. Бродецкий и Г. Б. Энтин

1 - ::-.

1, -.:.

1 (72) АвтоРы изобретеиня (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

В НАПРЯЖЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к преобразователям частоты в постоянное напряжение и может использоваться в системах автоматического управления, в телемеханических системах, а также в устройствах измерительной и вычислительной техники.

Известен преобразователь частоты в постоянное напряжение на базе цифрового широтно-импульсного модулятора, содержащий генератор тактовых импульсов, соединенный с первыми входами счетчиков, выходы которых соединены с входами триггера управления, выход которого соединен со входом сглаживающего фильтра, при этом второй выход генератора соединен с первыми входами блоков синхронизации, а второй вход первого блока синхронизации — с входной шиной 11).

Однако данный преобразователь характеризуется недостаточно высокой точностью и небольшим диапазоном изменения крутизны выходной характеристики.

Цель изобретения — повышение точности преобразования и расширение диапазона изменения крутизны выходной характеристики.

Цель достигается за счет того, что в преобразователь частоты следования импульсов в напряжение постоянного тока, содержащий генератор тактовых импульсов, соединенный первым выходом с первыми входами счетчиков, выходы которых соединены с входами триггера, выход которого соединен со входом фильтра, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами блоков синхронизации, а второй вход первого блока синхронизации— с входной шиной, введены два переключателя, каждый из которых подключен между то выходом соответствующего блока синхронизации и вторыми входами соответствующего счетчика.

Кроме того, для обеспечения плавной регулировки крутизны выходной характеристики внутри каждого поддиапазона, в преобразователь введен элемент управляемой задержки, выход которого соединен с вторым входом второго блока синхронизации, а вход — с входной шиной.

На фиг. 1 представлена блок-схема устзт ройства; на фиг. 2 — выходные характеристики преобразователя.

Преобразователь частоты следования импульсов в напряжение постоянного тока содержит (фиг. 1); генератор 1 тактовых им- .

830645

Формула изобретения

3 пульсов, вырабатывающий импульсы тактовых частот F>, Гг, сдвинутые во времени на одинаковые интервалы, блоки 2 и 3 синхронизации, обеспечивающие введение иь пульсов преобразуемой частоты f „синхронно с тактовой частотой F», два счетчика 4 и 5 импульсов, триггер 6 управления, сглаживающий фильтр 7, управляемый элемент 8 задержки, на вход которого поступают импульсы преобразуемой частоты, и переключатели 9-1, 9-2.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в старшем разряде счетчика 5 устанавливается единица, что уменьшает его начальную емкость в два раза. При заполнении счетчиков импульсами тактовой частоты Р» счетчик 5 переполняется первым и изменит состояние триггера управления, по переполнению счетчика 4 триггер возвращается в исходное состояние, так повторяется с каждым переполнением счетчиков. При этом на выходе триггера образуется импульсное напряжение, в котором длительность импульса равна длительности паузы, так как начальная емкость счетчиков отличается вдвое. Среднее напряжение на выходе фильтра при этом равно нулю. При поступлении импульсов преобразуемой частоты f> счетчик 4 заполняется импульсами частот Г„и f<, а счетчик 5 — только импульсами частоты F„, так как импульсы fq задерживаются на некоторое время г элементом 8. Через промежуток времени т оба счетчика заполняются импульсами частот

1„и F». Следовательно, в начальный момент в счетчике 4 записывается на N импульсов больше, чем в счетчике 5 и за счет интегрирующих свойств преобразователя изменяется скважность импульсного напряжения на выходе триггера 6, что приводит к появлению на выходе сглаживающего фильтра 7 напряжения постоянного тока, величина которого зависит от значения преобразуемой частоты fz и времени задержки гэлемента 8.

1- вых= 1- о 1х.

Из выражения для 1)вь,„видно, что при постоянном значении т напряжение на вы.ходе греобразователя прямо пропорционально значению преобразуемой частоты. При иепользовании стабилизированных источников питания и генератора тактовых импульсов . погрешность преобразователя 0,05 /о и менее. Два переключателя 9-1, 9-2, механически связанные между собой, позволяют пода4 вать преобразуемую частоту f „на входы первого, второго, третьего разрядов счетчиков, что дает возможность выбора рабочего диапазона частоты fg. При этом крутизна выходной характеристики преобразователя изменяется ступенчато и- для значения Бв,ц„ рвч вводится коэффициент —.где i — номер разf> ряда (начиная с младшего) счетчика, на вход которого подается преобразуемая часг - тота. При этом U bð„=U<.ò f . Семействью — р

10 во выходных характеристик преобразователя изображено на фиг. 2.

Плавную регулировку крутизны характеристики вход — выход внутри каждого поддиапазона можно осуществлять изменением времени г элемента управляемой задержки, схема которого построена на элементах цифровой вычислительной техники и позволяет осуществлять регулировку крутизны с высокой дискретностью.

1. Преобразователь частоты следования импульсов в напряжение постоянного тока, содержащий генератор тактовых импульсов, соединенный первым выходом с первыми входами счетчиков, выходы которых соединены с входами триггера, выход которого соединен со входом фильтра, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами блоков синхронизации, а второй вход первого блока синхронизации — с входной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования и расширения диапазона изменения крутизны выходной характеристики, в него введены два переключателя, каждый из которых подключен между выходом соответствующего блока синхронизации и вторыми входами соответствующего счетчика.

2. Преобразователь по п. 1, отличающий4О ся тем, что, с целью обеспечения плавной регулировки крутизны выходной характеристики внутри каждого поддиапазона, в него введен элемент управляемой задержки, выход которого соединен с вторым входом второго блока синхронизации, а вход — с вход45 ной шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 199529, кл. G 06 К 1/12, 1968 (прототип).

830645 фие! и юх. f8)

rz

7 б У 70 xf&c) г

4 б б фиа.2

Составитель В. Солодова

Редактор Л. Тюрина Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетняк

Заказ 3459/бО Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

П3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4