Преобразователь частоты в напряжение
<»<919079
Союз Советскнн
Социалистически«
Республик
ОП ИСАНИЕ
И306ВЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.06.80 (21) 2955479/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.
Н 03 К 13/20
9куднратекнный кемнтет
СССР аа денем «звбретеннй н открытий
Опубликовано 07.04.82 Бюллетень № 13 (53) УДК681.
325(088 8) Дата опубликования описания 09.04.82 (72) Автор изобретения
С. К. Крымов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В НАПРЯЖЕНИЕ
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к преобразователям частоты в напряжение, и может быть использовано для преобразования частоты в аналоговый сигнал, в частности для преобразования выходных сигналов частотных датчиков, применяемых в. автоматизированном электроприводе.
Известен преобразователь частоты в напряжение, содержащий операционный усилитель, выход которого соединен с инвертирующим входом через первый диод и параллельную R С-цепь, последовательно соединенную сс вторым диодом, и первый конденсатор, включенный между входной шиной преобразователя и инвертирующим входом операционного усилителя, содержащий также цепь, состоящую из резистора и второго конденсатора, резистор которой соединен с инвертирующим входомоперационного усилителя, и конденсатор с обшей шиной преобразователя, точка соединения резистора и второго конденсатора подключена к выходу разрядного устройства, вход которого соединен с входной шиной преобразователя, и через третий диод к выходу операпионного усилителя 1
Недостатком известного преобразователя является пониженная линейность преобразования, которая обусловлена неравенствами токов, протекающих через второй и третий диоды.
Цель изобретения — повышение линейности преобразования.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь частоты в напряжение, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого сое15 динен с входной шиной через первый кон« денсатор, с выходом операционного усилителя через диод и с общей шиной через последовательно соединенные резистор и второй конденсатор, точка соединения
20 которых подключена к выходной шине, параллельную Q С-цепь, соединенную первым выводом с инвертирующим входом операционного усилителя, введены первый
919079 4 транзистор, эмиттер которого подключен
Ко второму выводу параллельной С-цепи, а коллектор — к выходной шине, и второй транзистор, эмиттер которого подключен к коллектору первого транзистора, причем базы первого и второго транзисторов подключены к выходу операционного усилителя.
На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователя . )o частоты в напряжение.
Преобразователь содержит конденсатор подключенный к инвертирующему входу, операционного усилителя 2. Инвертирующий вход и выход операционного усилите- 15 ля 2 соединены через диод 3. К выходу уСИлителя 2 подключены базы транзисторов 4 и 5, эмиттер транзистора 4 соединен с одним из выводов параллельной
Я С-цепи, образованной резистором 6 > го конденсатором 7, второй вывод параллельной Р Гцепи соединен с инвертирук щим входом усилителя 2. Инвертирующий вход усилителя соединен с выходной шиной преобразователя через резистор 8. 2s
Коллектор транзистора 4 соединен с эмиттером транзистора 5, с выходной шиной преобразователя и с одним из выводов конденсатора 9, второй вывод которого соединен с общей шиной. Коллектор щ транзистора 5 соединен с ис-Гочником питания.
Преобразователь работает следующим
Образом.
Входные прямоугom.пые импульсы с постоянной амплитудой через конденсатор
1 поступают на инвертирую пий вход операционного уситит<ля 2. Бо время отрицательного фронта г>. диого »мпульса открыты транзисторы 4 и 5, через которые заряжаются соответственно конденсаторы
7 и 9, в то время как диод 3 образует необходимую цепь для нерезаряда конденсатора 1 во время положительного фронта импульсов. Поскольку сигнал прс>ходит через операционный усилитель 2, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, конденсаторы 7 и 9 с приходом очередного импульса подзаряжаются на одну и ту же величину, а конден50 сатор 1 по оконча>пни импульса разряжается до нуля. В паузе между импульсами конденсатор 3 разряжается на резистор
6 с малой постоянной времени, а конден= сатор 9 разряжается на резистор 8 с большой постоянной времени, поэтому к моменту прихода очередного импульса напряжение на эмиттере транзистора 4 оказывается меньше, чем на эммитере транзистора 5, в результате в момент прихода очередного импульса в начале открывается транзистор 4 и конденсатор
9 разряжается на конденсатор 7. После выравнивания напряжений на конденсаторах 7 и 9 открывается транзистор 5 и конденсаторы 7 и 9 заряжаются до одной и той же величины напряжения.
Предлагаемое построение схемы исключает перегрузку операционного усилителя при разряде конденсатора 9, что уменьшает нелинейность характеристики преобразования.
Формула изобретения
Преобразователь частоты в напряжение, содержащий Операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с входной шиной через первый конденсатор, с выходом операционного усилителя через диод и с общей шиной через последовательно соединенные резистор и второй конденсатор, точка соединения которых подключена к выходной шине, параллельную Я С-цепь, соединенную первым выводом с инвертирующим входом операционного усилителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения линейности преобразования, в него введены первый транзистор, эмиттер которого подключен ко второму выводу параллельной к С-пели, а коллектор — к выходной шине, и второй транзистор, эмиттер которого подключен к коллектору первого транзистора, причем базы первого и второго транзисторов подключены к выходу операционного усилителя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Лвторское свидетельство СССР
% 773925, кл. Н 03 К 9/06, 22.03.79 (прототип) .
919079
Составитель B. Дмитриев
Редактор H. Кешеля Техред М. Надь Корректор E. Рошко
Заказ 2161/39 Тираж 954 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
