Преобразователь напряжения в частоту

 

945983

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-ву(22)Заявлено 04 01 ° 81 (21) 3229976/18-21 с присоелинением заявки М(51)М. Кл.

Н03 К 13/20

9кураретюкый квинтет

СССР во двлаи «эабрвтвикк и етврыткй (23) Приоритет (53)УДК 681 325 (088.8) Опубликовано 23 ° 07 ° 82- Бюллетень йв 27

Дата опубликования описания 25.07.82 (72) Автор изобретения

Б. A. Духопельников (71) Заявитель

Специаль ное проектно-конструкторское и технологическое бюро полупроводнико (541 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в цифро-аналоговых измерительных системах.

Известен преобразователь напряжения в частоту с импульсной обратной связью (1).

Этот преобразователь сложен, поскольку требует применения формирователя импульсов стабильной вольт-секундной площади.

Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом через последовательно соединенные конденса- 5 тор и первый резистор, и с входной шиной - через второй резистор, компаратор, первый вход которого подклочен к точке соединения конденсатора го и первого резистора, делитель напряжения, выход которого подключен к ,второму входу компаратора, источник эталонного напряжения, подклоченный

2 к инвертирующему входу операционного усилителя через последовательно соединенные тр-тий резистор и первый ключ, упрзаляющий вход которого подключен к выходу компаратора, и второй ключ, выход которого подключен через делитель напряжения к второму входу компаратора (2$.

Его недостатком является нелинейность характеристики напряжение-частота в области высоких частот, который обусловлен тем,что в момент подачи эталонного напряжения на вход операционного усилителя второй ключ требует конечного времени перехода из насыщенного состояния в активное.

Цель изобретения — повышение линейности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе напряжения в частоту, содержащем операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом через последовательно соединенные конденсатор .и

Формула изобретения

3 945983 первый резистор, и с входной шинои через второй резистор, компаратор, первый вход которого подключен к точке соединения конденсатора и первого резистора, делитель напряжения, выход которого подключен к второму входу компаратора, источник эталонного напряжения, подключенный к инвертирующему входу операционного усилите" ля через последовательно соединенные 1в третий резистор и первый ключ, управляющий вход которого подключен к вы.ходу компаратора, и второй ключ,. выход которого подклочен.через делитель напряжения к второму входу компарато-1 ра, вход второго ключа соединен с вы.ходом операционного усилителя.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователя. ъо

Устройство содержит операционный усилитель 1, неинвертирующий вход ко/ торого соединен с выходом через последовательно соединенные конденсатор 2 и резистор 3, компаратор 4, первый вход которого соединен с точкой соединения конденсатора 2 и резистора 3, а второй - с выходом делителя 5, источник эталонного напряжения 6, подключенный через последовательно соединенные ключ 7 и резистор 8 к weepтирующему входу усилителя 1, ключ 9, вход которого соединен с выходом усилителя 1, а выход - с входом делите-. ля 5, резистор 1О, включенный между входной шиной преобразователя и инвер тирующий вход усилителя 1.

Устройство работает следующим образом.

При открытом состоянии ключа 7 конД(Ъ денс атор 2 пе резаряжа ется ра зность ю эталонного тока, поступающего от источника 6 через ключ 7 и резистор 8, и входного тока, поступающего через резистор 10. Напряжение на выходе усилителя 1 положительно и больше, чем напряжение на конденсаторе 1, на ве-., личину падения напряжения на резисторе 3.

Ключ 9 открыт, напряжение на выходе делителя 5 больше по величине, чем о напряжение на конденсаторе 2, однако изменяется медленнее. В момент равенства этих напряжений компаратор 4 срабатывает, в результате чего ключ 7 запирается, и напряжение на конденса- - торе 2 и выходе усилителя 1 изменяет-. ся в отрицательном направлении, причем на выходе усилителя 1 имеется скачок напряжения эа счет протекания то— ка через резистор 3. При прохождении напряжением на выходе усилителя 1 нуг левого уровня ключ 9 запирается, затем, при равенстве напряжений на входах компаратора 4, последний возвращается в исходное состояние, ключ 7 отпирается, напряжение на выходе усилителя 1 скачком изменяется в положительном направлении (за счет перемены направления тока через резистор 3), в результате чего отпирается ключ 9 и цикл преобразования повторяется.

Ввиду того, что вход ключа 9 подключен к выходу усилителя 1, запирание! ключа 9 происходит в момент, не совпадающий с моментом срабатывания компаратора, в результате чего время, необходимое для эапирания ключа9, не входит составной частью в период выходной частоты. Благодаря этому повышается линейность преобразования.

Ilреобразователь напряжения в частоту, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом через.последовательно соединенные конденсатор и первый резистор и с входной шиной - через второй резистор, компаратор, первый -вход которого подключен к точке соединения конденсатора и первого резистора, делитель напряжения, выход которого подключен к второму входу компаратора, источник эталонного напряжения, подключенный к инвертирующему входу операционного усилителя через последовательно соединенные третий резистор и первый ключ, управляющий вход которого подклочен к вы" ходу компаратора, и второй ключ, выход которого подключен через делитель напряжения к второму входу компаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности преобразования, вход второго ключа соединен с выходом операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Прянишников 8. А. Интегрирующие цифровые вольтметры постоянного тока. Л., "Энергия", 1976, с. 139141.

2. Авторское свидетельство СССР

У 661786, кл.- Н 03 К 13/20, 31. 12. 74 (прототип) .

945983

Соста витель 8. Дмитриев редактор А Козооиз Text@ С Иигунова Корректор Г Решетник

3atcaa 5349/74 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)03) Москва Ж-Я Раушская наб. g. 4/$ филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4