Преобразователь частота-напряжение

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (u>839043 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 577666 (51)М. Кл.

Н 03 К 13/02 (22) Заявлено 030979 (21) 2814503/18-21 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР по делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150681 Бюллетень 11й 22

Дата опубликования описания 1506,81 (53) УДК 681. 325 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.К. Куприк, A. И. Двойниченко, В. Н ° Коэявкин и Д.П. Двойннченко (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА-НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к структурНым схемам устройств для преобра-.— зования частоты в напряжение, используемых при виброиспытаниях конструкций, и ресурсных испытаниях гидроагрегатов, и может применяться при оснащении испытательных стендов, включающих в рабочий-диапазон область

I инфранизких частот.

По авт.св. Р 577666 известен преобразователь частота-напряжение, содержащий формирователь, выход которого соединен с первым входом триг-. гера, второй вход которого соединен с первыми входами первого счетчика 15 и первого управляемого вентиля, второй выход триггера — с первым входом второго управляемого вентиля, выход генератора тактовых импульсов — со вторыми входами первого и второго уп- 20 равляемых вентилей, выход второго управляемого вентиля соединен со вторым входом первого счетчика, выходы которого соединены со входами блока. управления, второй выход которого соединен с первым выходом второго счетчика, второй вход которого соедийен с выходом первого управляемого вентиля, выход источника постоянного напряжения соединен с первым входом 30 сумматора и через первый реэисторсо входом усилителя, вход усилителя через второй резистор соединен с его выходом и с первым входом преобразователя цифра-аналог, а через третий резистор соединен с выходом преобразователя цифра-аналог и со вторым входом сумматора, выход которого через ключ соединен с конденсатором, управляющий вход ключа соединен с третьим выходом блока управления, а информационные входы преобразователя цифра-аналог соединены с выходами второго счетчика@).

Недостатками данного преобразователя являются возможность выполнения при его помощи только одной функции - преобразования частоты в напряжение- и то, что он не позволяет реализовать функцию преобразователя частота-напряжение и получить графическое изображение зависимости амплитуда-частота.

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей.

Цель достигается тем,что в устройство дополнительно введены дополнительные счетчик и преобразователь цифра-аналог, нуль-орган, ключ и двухкоординатный регистратор, первый вход

839043 которого подключен ко входной шине, второй вход соединен с конденсатором и входом дополнительного преобразователя цифра-аналог, информационные входы которого соединены с выходами дополнительного счетчика, а выход — с первым входом нуль-органа, второй вход которого соединен с источником постоянного напряжения, а выход подключен к управлякщему входу ключа, выходы которого соединены с двухкоординатным регистратором, причем первый вход дополнительного счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй вход соединен с выходом формирователя.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит формирователь 1, соединенный со входом устройства и одним из входов триггера 2, выход которого подключен ко входу .управляемого вентиля 3, выходом соединенного с одним входом первого счетчика 4. Второй вход вентиля 3 подключен к генератору 5 тактовых импульсов.

Выходы счетчика 4 соединены с блоком 6 управления, имеющим три выхода. Первый выход соединен с одним входом триггера 2, второй выход соединен со входом управления ключа 7, связывающего конденсатор 8 с сумматором 9, третий выход соединен с одним входом второго счетчика

10, второй вход которого соединен с выходом управляемого вентиля 11, одним. входом связанного с генератором 5, а вторым - с выходом триггера 2 и другим входом счетчика 4, Выходы счетчика 10 соединены с информационными входами преобразователя 12 цифра-аналог, вход которого соединен с усилителем 13, подключенным выходом к резисторам 14, 15.и 16. Вто рой вывод резистора 14 подключен к источнику 17 постоянного напряжения и одному входу .сумматора 9.

Второй вывод резистора 15 подключен ко входу преобразователя 12 цифра-аналог, к выходу которого и к другому входу сумматора подключен второй вывод резистора 16. Кроме этих узлов устройство содержит дополнительный счетчик 18, один вход которого соединен с генератором 5 тактовых импульсов, а второйс выходом формирователя 1.

Выходы счетчика 18 соединены с информационными входами дополнительного преобразователя 19 цифрааналог, выход которого соединен с одним входом нуль-орагана 20, второй вход которого соединен с источником 17 постоянного напряжения, а выход — со входом управления ключа 21, подключенным к входам Управления двухкоординатного

15 ю

S0

60 регистратора 22, выполненного по схеме двухкоорди нат ного потенциометра.

Один вход регистратора 22 соединен

1со входом формирователя 1, а второй вход. — с конденсатором 8 и входом преобразователя 19.

Преобразователь работает следующим образом, Переменный сигнал, частоту которого необходимо преобразовать, подается на вход формирователя 1,.вырабатывающего короткие импульсы напряжения в момент начала (конца) периода входного сигнала. При этом на время действия импульса подается команда Сброс на счетчик 18, и изменяется состояние триггера ?. Открывается управляемый вентиль 3, и с его выхода на вход счетчика 4, находящегося в нулевом состоянии, поступают импульсы с генератора 5. Сигналы счетчика 4, поступая на блок 6 управления способствуют формированию на его выходах трех разнесенных во времени команд.

По команде со второго выхода с блока 6, поступающей на вход управления ключа 7, на конденсаторе .8 запоминается напряжение на выходе сумматора 9. Команда с третьего выхода блока 6 поступает на счетчик 10, устанавливая его в нулевое состояние. Команда с первого выхода блока 6 изменяет состояние триггера 2.

При этом управляемый вентиль 3 закрывается, открывается управляемый вентиль 11,и счетчик 4 устанавливается в нулевое состояние.

Импульсы с частотой генератора 5 начинают поступать на вход счетчика

10, соединенного с преобразователем

12 цифра-аналог.

Отсчет счетчиком 10 импульсов продолжается до тех пор, пока на выходе формирователя 1 не будет сформирован импульс начала нового периода входного сигнала. При этом триггер 2 изменяет свое состояние, открывается управляемый вентиль 3, и закрывается вентиль 11. Затем процесс повторяется.

При поступлении на ключ 7 команды с второго выхода блока 6 на конденсаторе 8 запоминается величина напряжения, прямопропорциональная текущему значении частоты входного ,сигнала., Это напряжение поступает на вход регистратора (координата x).

Счетчик 18 отсчитывает количество импульсов генератора 5 в интервале между импульсами формирователя 1, устанавливающими его в начальное состояние. В этом случае на выходе преобразователя 19 формируется напряжение, ступенчато нарастающее в течение всего периода входного сигнала. Нарастание происходит от нулевого значения в начале периода до максимального значения в конце пе839043 риода. Величина максимального значения сигнала на выходе преобразователя 19 постоянна и не зависит от частоты входного сигнала.

На выходе нуль-орагана 20 формируется импульс напряжения ограниченной длительности в момент, когда сигнал на выходе преобразователя 19 достигает 1/4 части своего максимального значения. При этом замешкается ключ

21, включающий схему слежения второ-. го канала двухкоординатного регистра 22 (координата у).

При этом регистратор 22 устанавливает по координате у свой: регистрирукщий узел в положение, соответствукщее напряжению на входе устрой- 15 ства. По окончании импульса, на выходе нуль-органа 20 ключ 21 размыкается. Прн этом регнстрирукщий узел регистратора 22 сохраняет отклонение по координате у. 20

Таким образом, на регистраторе 22 может быть записана амплитудно-частотная характеристика.

Предлагаемое устройство может использоваться как преобразователь частота-напряжение и как регистратор амплитудно-частотной характеристики, что позволяет уменьшить стоимость инструментальной оснастки стенда. Одновременно в предлагаемом

30 устройстве сохраняется его быстродействие - одно измерение за период, что увеличивает его эффективность при исследовании ннфранизкочастотных процессов, так как при записи 35 амплитудно-частотных характеристик не требуется выпрямитель, оборудованный фильтром с большой постоянной времени, и,следовательно, процесс снятия амйлитудно-частотной характеристики может быть ускорен.

Формула изобретения

Преобразователь частота-напряжение по авт.св.9 577666,о т л и ч а ю- . шийся тем, что с целью расширения функциональных возможностей, s него введены дополнительные счетчик и преобразователь, цифрааналог, нуль-орган, ключ и двухкоординатмий регистратор, первый вход которого подключен к входной шине, второй вход соединен с конденсатором и входом дополнительного преобразователя цифра-аналог, информационные входы которого соединены с выходами дополнительного счетчика, а выход - с первым входом нуль-органа, второй вход которого соединен с источником постоянного напряжения, а выход подключен к управлякщему

Йходу ключа, выходы которого соединены с двухкоординатным регистратором, причем первый вход дополнительного счетчика соединен с выходом генератора.тактовых импульсов, а второй вход соединен с выходом формирователя.

Ксточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 577666, кл. Н 03 К 13/02, 1976.

83904 3

Составитель В.Солодова

Техред С.Мигунова Корректор Н.Стец

Редактор й.Наурсков

Тираж 985 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ 4180/3

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