Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов

ВСаСО1ОЗНАЯ

ЕАЕ1Т."- ". ЫЯВСИ4М бцбпжлекй, ЬЙА

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

278254

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельств; ¹

Заявлено 21.1V.1969 (№ 1330489/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05,VIII.1970; Бюллетень № 25

Дата опубликования описания ЗО.Х.1970

Кл. 42m, 3/00

21ат, 36 02

МПК Н 03k 13/02

Н 03k 7/02

УДК 681.325:621.314 (088.8) Комитет по делам изобретений и отнрытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. С. Гутников и В. И, Юлдашев

Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ

СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для преооразования напряжений постоянного тока в унифицированный частотный сигнал и применяемым при построении частотно-цифровых измерительных .приборов и систем.

Известны преобразователи напряжения в частоту следования импульсов, содержащие модулятор, усилитель переменного тока, демодулятор, управляемый генератор и цепь обратной связи, представляющую собой обратный преобразователь частота — напряжение.

Недостатком известного преобразователя является низкое быстродействие, определяемое в основном параметрами обратного преобразователя «частота — напряжение».

Целью изобретения является повышение быстродействия преобр азователя, Для достижения этой цели коммутирующие напряжения для управления модулятором и демодулятором снимаются с выходов триггера, счетный вход которого подключен к выходу управляемого генератора, а обратный преобразователь «частота — напрязкение» выполнен так, что на его выходе формируется напряжение, пропорциональное периоду выходной частоты управляемого генератора, в каждый четный или нечетный период его выходной частоты.

На чертеже показана схема преобразователя напряжения в частоту следования импульсов.

Преобразователь содержит последовательно

5 соединенные модулятор 1, усилитель 2 переменного тока и демодулятор 8; управляемый генератор 4, выход которого соединен со счетным входом триггера 5. К выходам триггера присоединены коммутирующие входы модуля1о тора 1 и демодулятора 3. Обратный преобразователь б «частота — напряжение» составлен из стабилизатора 7 тока, конденсатора 8 и одновибратора 9.

Конденсатор 8 соединен с одним из сиг15 нальных входов модулятора 1 и через ключ

10, управляемый с выхода триггера 5, присоединен к стабилизатору 7 тока, а парал"",åëüíî конденсатору 8 включен второй кл.оч

11, управляемый с выхода одновибратора 9, 2р вход которого также соединен с выходом триггера 5.

Преобразователь работает следующим ооразом.

При приходе на счетный вход триггера 5

25 очередного импульса с выхода управляемого генератора 4 триггер 5 опрокинется в одно из устойчивых состояний. На его выходе, соединенном с управляющим входом ключа 10, входом одновибратора 9, коммутирующим

Зр входом демодулятора 8 и тем коммутирун278254 щим входом модулятора 1, который коммутирует сигнальный вход, соединенный с преобразуемым напряжением, образуется, например, положительный перепад напряжений. В результате этого на выход модулятора 1 проходит преобразуемое напряжение и, кроме того, открывается ключ 10 и запускается одновибратор 9, который выдает импульс длительностью т, открывая ключ 11, шунтирующий конденсатор 8 и разряжающий его. По истечении времени т одновибратор вернется в стабильное состояние и ключ 11 при этом закроется, разрывая цепь шунтирования конденсатора 8. Происходит заряд конденсатора 8 через ранее открытый ключ 10 от стабилизатора 7 тока в течение времени:

t=E —, где 7 — период выходной частоты управляемого генератора.

Напряжение на конденсаторе растет по закону: а так как 1 = coust, то

U, = — 1(T — -.), С т. е. напряжение, до которого заряжается конденсатор, линейно зависит от периода выходной частоты. Следующий импульс с выхода управляемого генератора опрокинет триггер 5 в такое состояние, что на его выходе, соединенном с другими коммутирующими входами демодулятора 8 и модулятора 1, образуется положительный перепад напряжения. При этом напряжение, до которого зарядился конденсатор 8, проходит на выход модулятора 1.

Таким образом, в течение одного периода на выходе модулятора имеется преобразуемое напряжение, а в течение другого периода — напряжение с выхода обратного преобразователя, т. е. напряжение, накопленное за период выходной частоты на конденсаторе 8.

Фильтр. входящий в демодулятор 8, можно выполнить с малой постоянной времени, так как пульсации выходного напряжения демодулятора синхронизированы с выходной ча5 стотой управляемого генератора.

В данном преобразователе формирование напряжения на выходе обратного преобразователя б происходит за один период выходной частоты, и весь, переходный процесс, т. е.

10 сведение ошибки рассогласования к нулю, занимает несколько -периодов выходной частоты преобразователя.

Выражение для периода выходной частоты можно получить, если принять равной нулю

15 ошибку. рассогласования, тогда период выходной частоты: у Ux С+

2п Если длительность т импульса одновибратора много меньше выходного периода Т, го нестабильность т не будет сущ-сТВеННо сказываться на точности преобразования напряжения в период.

Предмет изобретения

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий модуля30 тор, усилитель переменного тока, демодулятор, управляемый генератор, конденсатор, ключи и стабилизатор тока, отличающийся тем, что. с целью повышения быстродействия, он содержит триггер и одновибратор, причем

35 выход управляемого генератора подключен ко входу триггера, один выход которого соединен с первыми управляющими входами модулятора и демодулятора, а другой выход— со вторыми управляющими входами модуля4О тора и демодулятора, а также со входом одновибратора и входом первого ключа, другой вход которого подключен к стабилизатору тока, а выход — к сигнальному входу модулятора, к конденсатору и ко входу вто45 рого ключа, другой вход которого соединен с выходом одновибратора.

Редактор E. Поздняк

Составитель E. Семенова

Техред А. А. Камышникова

Корректор Л. Б. Бадылама

Заказ 3154/7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2