Преобразователь частоты в напряжение

 

Союз Советских

Соцналнстнчесинх (эеспубини описание

830SPPXaV mS

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >834885 (6 () Дополнительное к авт. свив-ву (22) Заявлено 22.0l.79 (2() 27 15988/18-21 с присоединением заявки ре (23) П риоритет

Опубликовано 30.05.8L. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 05.06.8l (51)М. Кл.

Н 03 К 9/06

Гфстдарствеииьй иаиитет

СССР аа делам иэобрвтений и аткритий (53) УДК681.

325 (088. 8) А. И. Иванов, Е. Е. Колпаков, Н. В.-Голованов„ В. М. Дукерин, "

А, И. Мироненко и Т. Ю. Конфет ина

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (72) Авторы изобретения (7() Заявитель (54) ПРЕОБРАЗСИАТЕЛЬ ЧАСТОЧ Ы В НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к информацион но-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления.

Известен преобразователь частоты в напряженИе, содержащий измеритель

5 периода входного сигнала и гиперболический функциональный преобразователь Я

Однако он обладает малой точностью преобразования что обусловлено темпераt .(О туркой временной нестабильностью гиперболического преобразователя.

Известен также преобразователь час« тоти в напряжение, содержащий последовательно соединенные усилитель-огра15 ничитель, дифференцирующую цепочку, диод, элемент задержки и элемент НЕ, генератор опорной частоты, элемент И, входы которого подключены к выходам генератора опорной частоты и элемента НЕ, счетчик, счетный вход которого . подключен к выходу элемента И, а вход установки нуля — к выходу элемента, задержки, регистр, вход записи которого соединен со входом элемента задержки, а разрядные входы — с разрядными выхо(дами счетчика, операционный усилитель, первую группу ключей; коммутационные входы которых соединены с выходами операционного усилителя, а управляющие входы с прямыми разрядными выходами регистра, и первый источник опорного напряжения f21.

Недостатком данного устройства является низкая точность преобразования, обусловленная конечным входом токов операционного усилителя.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в известный преобразователь частоты и напряженке, содержащий последовательно соединенные усилитель-ограничитель, дифференцирующую цепочку, диод, элемент задержки и элемент НЕ, генератор опорной частоты, элемент И, входы которого подключены к выходам генератора опоркой ч астоты и элемента НЕ, счетчик, счетный вход

3 8348 которого подключен к выходу элемента

И, а вход установки нуля — к выходу элемента задержки, регистр, вход записи ксггорого соединен со входом элемента задержки, а разрядные входы — с разрядными выходами, счетчика, операционный усилитель,.первую группу ключей, коммутационные входы которых соединены с выходами операционного усилителя, а управляющие входы - с прямыми разряд- 10 ными выходами регистра, и первый источник опорного напряжения, введены резистивная сетка Р. -2R, выход которой соединен с инвертырующим входом операционного усилителя, Вторая группа клк -. 15 чей, коммутационные входы которых подключены к выходу первого источника опорного напряжения, выходы соединены с выходами соответствующих ключей первой группы и со входами резистивной сетки Р, -2Р, а управляющие входы — с инверсными разрядными выходамы,регистра, и второй источник опорного напряжения, Йыход.которого подключен к; неинвертирующему входу операционного усилителя.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого преобразователя частоты в напряжение.

Преобразователь содержит усилитепь-.

30 ограничитель 3., соедиыещый через последовательно включенные дифференцирующую цепочку 2 и диод З со входом разрешения записи регистра 4 и входом элемента 5 задержки, причем выход

35 элемента 5 задержки подключен ко входу установки нуля счетчика 6 и через элемент НЕ 7 ко входу- элемента И 8, другой вход которого соединен с выходом генератора 8 опорной частоты, а выход40 со счетным входом счетчика 6, разрядные выходы которого соединены с разрядными входами регистра 4, прямые разрядные выходы которого соединены с

45 управляющими входами первой группы ключей

ХО, а инверсные - с управляющи ми входами второй группы ключей 13.. Коммутационные входы первой группы ключей 10 соединены с выходом операционного усили50 тели 3.2, а второй группы - с выходом первого источника ХЗ опорного напряжения . Коммутационные Выходы соответствующих ключей из первой и Второй групп

СОединены между сОбОЙ и сО Входами ре эистивыой сетки Р -2R Х4, выход которой соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 4.2. К неиывертирующему входу усилителя 12 подсоединен

85 4 выход второго источника l5 опорного налряжения.

Устройство работает следукнцим обра; зом.

Входной сигнал усиливается и ограничивается усилителем-ограничителем 3. и дифференцируется дифференцирующей цепочкой 2. Импульс, соответствующий началу периода, проходит через диод 3 и переписывает в регистр 4 число, записанное в счетчике 6. Импульс с выхода элемента 5 задержки сбрасывает счеъ чик 6 в нуль. На счетный вход счетчика

6 в течение периода поступают импульсы с генератора 9 опорной частоты через элемент И 8. Для исключения ложных срабатываний на время установки сче1 чика в нуль сигнал с выхода элемента.

НЕ 7 препятствует прохождению импульсов опорной частоты на вход счетчика.

Таким образом, записанное в регистре

4 число прямо пропорциоыально периоду

Входного сИГЫала.

Выходное напряжение операциоыщто усилителя 3.2 определяется выражением где 00 1 Ue — выходные напряжения ап 1 ОП2 источников опорного нанряжения, д — коэффициент передачи сетки.

Новышеыие точности предлагаемого преобразователя обусловлено тем, что выходное сопротивление сетки Х4 посто» янно, следовательно, постоянно и сопротивление, подсоединенное ко входу усилителя 3.2. Благодаря этому исклю«." 1 чается составляющая погрешность, обус ловленная изменением падения напряжения на эквивалентном сопротивлении, подключенном ко входу усилителя L2, за счет изменения этого сопротивления.

Фор мула изобретения

Преобразователь частоты в напряжение, содержащий последовательно соединенные усилитель-ограничитель, дифферен-. цирующую цепочку, диод, элемент задерж ки и элемент НЕ, генератор, опорной частоты, элемент И, входы которого подключены к выходам генератора опорной частоты и элемента НЕ, счетчик, счетный вход которого подключен к выходу элеСоставитель B. Дмитриев

Редактор К. Лембак Техред Е.Гаврiщепко Корректор:. M. 1llapourm

Заказ 4117/85 Тираж 988 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьа"ий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 83488 мента И, а вход установки нуля - к выходу элемента задержки, регистр, вход записи которого соединен со входом эле- . мента задержки, а разрядные входы — с разрядными выходами счетчика, операционный. усилитель, первую группу ключей, коммутационные входы которых соединены. с выходами операционного усилителя, а управляющие входы - с прямыми разрядными выходами регистра, и пер- щ вый источник опорного напряжения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования;, в него введены резистивная сетка R-2Я, выход которой соединен с инвертирующим t5, входом операционного усилителя, вторая группа ключей, коммутационные входы которых подключены к выходу первого источника опорного напряжения, выходы

5 Ф соединены с выходами соответствующих ключей первой группы и со входами резистивной сетки R 2R, а управляющие входы — с инверсными разрядными выходами регистра, и второй источник опорного напряжения, выход которого подклкхчен K неинвертирующему входу операционного усилителя.

Источники информации, прннятьге во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .

М 482884, кл. Н 03 К 9/06, 1 1.04.72.

2. Лейтман М. В. Барыодин Зф1.

Быстродействующий низкочастотный частотомер с унифицированным токовым выходом. — Измерительная техника", 1968, % 8, с. 68-70 (прототип).