Преобразователь «напряжение—частота»
Сова Соеетскка
Сециыистическиа
Реслубатв
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”
Ч.Кл, Н 03k 13/20
Заявлено 29.IV.1970 (Эй 1437655/26-9) с присоединением заявки №вЂ”
Комитет по ттелам еаобретеиий и открытий ори Совете Мииистров
СССР
Прнoриres—
Опмбликовапо 21.lV.1972. Бюллстснь ¹ 14
5 Д1; 681.325.5 (088,8) Дата опубллковання описания ЗОЛ.1972
6кбп -,:. ;Ы-, Авторы изобретения
Г. А. Смирнов, Б. T Кушко, А. И. Кочнев. В. И. Смыслов н А. Н. Бородавкин
Заявитель
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «НАПРЯЖЕНИŠ— ЧАСТОТА»
Изобретение относится к области преобразования напряжения в частоту и может быть применено при измерении показаний термометров сопротивлений для .получения линейной зависимости между сопротивлением и выходной частотой, Известны функциональные преобразователи «напряжение — частота».
Недостатком известных устройств являет ся сложная блск-схема устройспва.
Цель изобретения — получение функциональной зависимости между .входным напряженнем и выходной частотой.
Это достигается включением йС -фильтра между выходами первого и второго ключей, входящих в преобразователь.
На чертеже приведена блок-схема преобразователя.
Блок-схема преобразователя содержит сопротивление 1(Л.) термосопрот твленне 2(R, ), магнитный модулятор 8, дроссель 4, делитель .ra сопротивлениях 5 и 6 (R и R ), сстпротивленне фильтра 7 (Rq), емкость фильтра 8(С), ключи 9 и 10, триггер 11, усилитель низкой частоты 12, аиплитудный детектор 13, усилитель постоянного торса!4, по рогавую схему 15, схемы совпадения 16 и 17 и эталонный генератор 18.
Напряжение источника, входного сигнала U* равповетпивается импульсным напряжением, ооразующимся в общей точке делителя Ila резнсторах 5 и 6, на который, в зависимости от состояния транзисторных ключей 9 и 10, по ается напряжение Е: — Ue, когда открыт ключ 9, нли нулевое напряжение, когда открыт ключ 10.
5 правление ключами 9 и l0 производится от триггера 11, устанавливаемого в состояние
«О» и «1»;импульсами с выхода схем 17 и 16.
1о На входы схем 16 и 17 подаются ивтоульсы эталонного генератора 18 и инверсные напряжения А, А с выхода пороговой схемы 15. Прп этом, если 1.)0, то А=О, а А=-1; при fc O, то А=О, а А=1.
Преобразователь представляет систему, стремящуюся поддерживать равным нулю ток
1с в цепи сигнального контура, образованного источником входного сигнала Ux, дросселем 4, обмоткой управления магнитного модулятора 8 и источником компенсирующего сигнала.
Поскольку постоянная времени сигнального
L p контура т.= —;; Т., то изменения тока
ЯIi происходят по линейному закону со скоUz. ростью прп открытом ключе 10 и со
U- — U;
30 скоростью
1. прп открытом ключе 9, 336804 при этом Lzv — ин1дукти1вность дросселя, RE— суммарное активное сопротивление сигнального контура.
ДчГГГамическое равновесие в схеме устанавливается только тогда, когда постоянная составляющая им1пуль1сного компенсирующего напряжения;равна входпо1му напряжениГО.
В этом случае зависимость между напряжеНИЕМ Ux И ВЫХОдНОй ЧаСтстОй fx ОПрЕдЕЛяЕт1Ся соотношением:
Ux, Ux (R 1+R2)
UN U-R2
Пусть Rq=/ О, в этом случае при открытом кл1оче 9 справедливы соотношения:
1 (1 +1. 2)+1:Рз — — —. Е, f
Е, 1» (R1- Л )+1 : — = 1
Г.Г. =1: R2 (R1+R2) + 13., )х
1- Е R
U»;= - .
Й, fx (R1+R2) +R;; f:
Условие динамического равновесия:
U, =U,, I:. R
Отсюда, если учесть, что 1. ==- — -,—, то О+ 1,, К Л2 )
Ro+ (1 1+02) -I33=
l:
После преобразования
R (R1+R2) 16. Ло+Л (R — Ra) ИГ+К2 при R =-Ic„ f =f: Rx—
R2.ho
Я, Г!ри R!1 — КГ+К2 1x f:
1Г 2
Та1ким образом, усл1овием линей1ной зависимости является равенство сопротивлений R2 и Р2.
Связь между входным напряжением Ux u выходной частотой определяет1ся соотношением и..1. (11 +" )
/4 8 — UE — — — 1.1.
1 з
fx—
При этом +Л2.
R„ R„"
Постоянная времени Я»С должна быть значительно больше 10 — 15 Т:. Это приводит к Гп1оявлению динамической ошибки преобразоьания, величина которой практически, пренебрежимО мала, поскольку постоянные времени термосопротивлений значительно больше постоянной времени фильтра R,C.
Предмет изîoрете!! èÿ
П1реобразоГватель 11апряжение — частота», содержащий фильтр RC, магп11т:Гый модулятор, Оомотка уп1ра в;1юния Гкотс1роГО соед11Г1еГ1а по ледовательно с входным11 клеммГГяи прсобразоьателя, дросселем и источпи.оГм компе11 сирующих импульсов, .выполненным в .хиде делителя напряжения, соеди11енного с выходом о.-иГого ключа, управляющий вход к1оторого
Годключен к выходу триггера и управляющему входу второго ключа, сигналь11ые входы
:,5 первого и второго ключ=é "соединены соответственно с общей шиной и с источником эталонного напряжения, а входы триггера через элементы с1овпадения подключены к выходам эталонного генератора и Гпорогового элемента.
ГО подключенного к выходной обмотке модулятоDB через последовательно соединенные усилиl тель низкой ча тогы, амплитудный детектор и
„сил итель постоянного тока, отличаюи ийся тем, что, с целью получения функциональной
45 зависимости между входным напряжением и выходной частотой, упомянутый RC-фильтр включен между выходами первого !l второго ключей.
336804
Составитель К. Виноградов
Текред Л. Богданова
Корректор О. Волкова
Редактор Л. Мазуроиок
Обл. тип. Костромского управлении издательств, полиграфии и книжной торговли
Заказ 3049 Изд. ¹ 548 Тираж 448 Подписно=
ЦНИИПИ Комитет:i:по делам изсбретенпй и открытий прп Совете Министров CCCÐ ,москва, Ж-35, Рауп1ская паб., л. 4/5