Преобразователь частоты в напряжение

 

Сотез Советскии

Сециапиетичеекив

Республик (i) j 8348S6 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено <2,07.79 (21) 2795955/1821 (5l)M. К 1:

Н 03 К 9/06 с прксоеднненнеат заявки И

Гваудвветввиию юатвт ссср ва делам иввбрвтвнвй и втв1нвтвй (23) Приоритет (53) УДК681. .325(088.8) Опубликовано 30.05.83.. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 05.06.81. (72) Автор изобретения

Г. Г. Деркач (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах контролирования t и регулирова: ния различных параметров, в частности угловой скорости вращающихся деталей машин

Известен преобразователь частоты в напряжение, содержащий последовательно соединенные доэирующее устройство, состоящее иэ триггера, устройство для сброса с времяэадающей RC -цепью и р- Гз .

Недостатком преобразователя является неустойчивость к перегрузкам по входному сигналу.

Известен также преобразователь часто ты в напряжетше, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого н второго элементов И, первый триггер, единичный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход - ко входу устройства осреднення, и второму входу первого элемента И, второй триггер, едияичный вход которого соединен с входной шиной преобразователя, а выход - со вторым входом второго элемента И, и счеъ чик импульсов, вход которого подключен к выходу первого элемента И (2).

Недостатком данного устройства является неустойчивость к перегрузкам по входному сигналу. Прн достижении частоты входного сигнала, превышающей предельную, период «которой равен сумме длительности импульса на входе осредняющего устройства и периода опорной частоты, выходное напряжение уменьшается в два раза. Это объясняется тем, что преобразователь перестает реагировать на импульс входного сигнала, приходящий s момент неполного зацопнения счетчика импульсов, что эквивалентно уменьшению преобразуемой частоты в два раза.

Цель изобретения - повышение устойчивости к перегрузкам по- входному сигналу.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе частоты в напря3 .83488 жение, содержащем генератор опорной частоты, выход которого соединен с пер-, выми входами первого и второго элементов, И, первый триггер, единичный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход — ко входу устройства осреднения и второму входу первого элемента И, второй триггер, единичный вход которого соединен с входной шиной преобразователя, а выход - со вторым 10 входом второго элемента И, и счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу первого .элемента И, нулевой вход второго триггера подключен к до» полнительному выходу счетчика импуль- 15 сов, выход второго триггера подключен через дифференцируюшую цепь ко входу установки счетчика в нулевое состояние, а основной выход счетчика импульсов соединен с нулевым входом первого триг»:: 20 гера

На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого преобразователя.

Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, элементы И 2 и 3, первые . 25 входы которых соединены с выходом генератора,триггер 4, единичный вход которого соединен со входной шиной преобра« зователя, триггер 5, единичный вход которого подключен к выходу элемента З0

И 2, счетчик 6 импульсов, вход которого соединен с выходом элемента И 3. К выходу триггера 5 подключен вход устройства 7 осреднения и второй вход элемента И З. Выход триггера 4 подключен ко второму входу элемента И 2 и через дифференцируюшую цепь 8 - ко входу установки счетчика 6 в состояние О".

Выход счетчика подключен к нулевому

40. входу триггера 5, а дополнительный выход -" к нулевому входу триггера 4..

Устройство работает следующим образом.

Первым импульсом входного сигнал@ 4, триггер устанавливается в состояние "3., при этом на выходе, дифференцируюшей цепи 8 появляется короткий импульс, устанавливающий счетчик 6 в состояние

О . Одновременно единичный потенциап

50 с выхода триггера 4 открывает элемент

И 2. Импульс с генератора 1 через îйкрытый элемент И 2 устанавливает триггер

5 в состояние «1 . Сигналом с выхода последнего открывается элемент И 3 и счетчик 6 начинает подсчитывать .импульоы с выхода генератора 1. Когда счетчик

6 импульсов заполняется до половины с ь своей емкости, на его дополнитель6 4 ном выходе появляется импульс, который устанавливает триггер 4 в исходное состояние "О". После того, как в счетчик 6 поступает число импульсов, полностью заполняющее его емкость, на основном выходе счетчика появляется сигнал, устанавливающий триггер 5 в исходное состояние "0».

Таким образом, на входе асредняюшего устройства 7 формируются импульсы постоянной длительности, частота следова-ния которых соответствует частоте входного сигнала. Устройство осреднения стабилизирует импульсы по амплитуде и выделяет постоянную составляющую напряжения, которая пропорциональна . преобразуемой частоте. В случае перегрузки, по входному сигналу (период следования входных импульсов меньше длитета ности импульсов постоянной длительности на входе устройства 7 осреднения . триггер 4 реагирует на каждый импульс входного сигнала, имеющий период следования больше интервала времени, через который появляется сигнал на дополщ тельном выходе счетчика импульсов. При этом через цепь 8 счетчик 6 устанавлю- . вается в.исходное состояние раньше момента его полного заполнения. В этом случае сигнал на основном выходе счетчика отсутствует, а триггер 5 постоянно находится в состоянии 1". В результате в момент перегрузки на выходе устройства

7 осреднения поддерживается максималь ное напряжение.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при, превышении входной частотой предельного значения на его выходе находится напряжение, равное максимальному, т.е. повышается устойчи " вость к перегрузкам по входному сигналу. формула изобретения

Преобразователь частоты в напряжение, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И,первый триггер, единичный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход - ко входу устройства осреднения и второму входу первого элемента И, второй триггер, единичный вход которого соединен с входной шиной преобразователя, а выход - со вторым входом второго элемента И, и счетчик импульсов, Составитель В. Дмитриев

Техред Ед авржешко

Корректор М. Шароши

Редактор Т. Мермелштайн

Подписное

Заказ 4117/85 Тираж 988

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Филиал Д1П Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 834886 4 вход которого подключен к выходу первого импульсов соединен с нулевым входом элемента И, о т л и ч а ю ш и и с я первого триггера. тем, что, с целью повышения . устойчивости к перегрузкам по входному сиг- Источники информации, нару, нулевой вход второго триггера под- g принятые во внимание при экспертизе ключен к дополнительному выходу счет- 1.. Авторское свидетельство СССР чика импульсов, выход второго триггера % 297123, кл. Н .,03 К 9/06, подключен через дифференцирующую цепь 25.09.69. ко входу установки счетчика в нулевое 2. Патент США Ж 3591858, состояние, а основной выход счетчика 1 6 кл. 307-255, 1972 (прототип).