Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов

(Ei) 572920

G П И С " — Е

Сок(з Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт .свид-ву (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2308076/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опублпковано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 13.09.77 (51) М. Кл. Н ОЗК 13/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

И. П. Бирюков, Г. В. Федотов и В. Д. Шуваев (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

В ЧАСТОТУ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области электрических измерительных преобразователей, которые могут быть использованы при обработке информации от датчиков физических величин, имеющих нелинейную (логарифмическую) характеристику, например от газоанализаторных датчиков.

Известен преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий интегрирующий конденсатор, соединенный с ключом и входом порогового элемента, причем цепь управления ключом подключена к выходу порогового элемента (1).

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь апряжеппя в частоту следования импульсов, содержащий интегрирующую цепь, состоящую iin конденсатора и резистора, подключенного к входу преобразователя, пороговое устройство и источник опорного напряжения, соединенный с конденсатором через ключ, управляющий вход которого подключен к выходу порогового устройства (2).

Известные преобразователи имеют ограниченные функциональные возможности, в частности они пе позволяют получить в широком диапазоне выходную частоту, пропорциональную антилогарифму входного сигнала.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя. Для этого в предлагаемый преобразователь напряжения в частоту следования им. пульсов введены дополнительные конденсаторы, соединенные с источником опорного напряжения через дополнительные ключи, управляющие входы которых подключены к выходу порогового устройства, причем каждый конденсатор соединен с входом порогового устройства через резистор.

Функциональная электрическая схема пре10 ооразователя показана на чертеже.

Преобразователь содержит интегрирующую цепь, состоящую из конденсатора 1 и резистора 2, пороговое устройство, выполненное на дифференциальном усилителе 3 с цепью по15 ложительцой обратной связи, состоящей из резистора 4 и конденсатора 5, источник 6 опорного напряжения, соединенный с кондeEIcBTQром 1 через ключ на транзисторе 7, база которого через резистор 8 подключена к выходу

20 порогового устройства, дополнительные конденсаторы 9 и 10, соединенные с источником

6 через дополнительные ключи на транзисторах 11 и 12, базы которых подключены к выходу порогового устройства через резисторы 13, 25 14. Конденсаторы 9, 10, 1 соединены с входом порогового устройства через резисторы 15, 16, 11. Описываемый преобразователь имеет два доголнительных конденсатора с дополнительными ключами; при необходимости их число

30 может быть иным.

572920

Преобразователь работает следующим образом.

При срабатывании порогового устройства 3 импульс на его выходе отпирает транзисторы

7, 11, 12, заряжая конденсаторы 1, 9, 10 до опорного напряжения. По окончании импульса на выходе порогового устройства (длительность которого выбирается много меньше минимального периода выходной частоты) транзисторы 7, 11, 12 запираются и конденсаторы разряжаются с различными постоянными времени, причем токи их разряда суммируются на входе порогового устройства. Так как знак входного напряжения противоположен знаку опорного напряжения, в некоторый момент времени напряжение на входе порогового устройства переходит через нулевой уровень, вызывая срабатывание порогового устройства. Частота сигнала на выходе порогового устройства при соответствующем выборе параметров схемы экспоненциально зависит от отношения входного напряжения к опорному, т. е. пропорциональна антилогарифму входного сигнала. Ширина динамического диапазона, в котором реализуется данная зависимость, определяется числом дополнительных конденсаторов, так как каждый конденсатор. оказывает влияние на момент срабатывания порогового устройства лишь в течение ограниченного интервала времени, соответствующего времени разряда данного конденсатора, и, следовательно, введение каждого дополнительного конденсатора с постоянной времени разряда, меньшей, чем для остальных, позволяет расширить динамический диапазон в область более высоких частот.

Таким образом, предагаемый преобразователь по сравнению с известными имеет более широкие функциональные возможности, обеспечивая получение выходной частоты, пропорциональной антилогарифму входного сигнала, в широком динамическом диапазоне.

1О Формула изобретения

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий интегрирующую цепь, состоящую из конденсатора и резистора, подключенного к входу преобразователя, пороговое устройство, источник опорного напряжения, соединенный с конденсатором через ключ, управляющий вход которого подключен к выходу порогового устройства, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в преобразователь введены дополнительные конденсаторы, соединенные с источником опорного напряжения через дополнительные ключи, управляющие входы которых подключены к вы25 ходу порогового устройства, причем каждый конденсатор соединен с входом порогового устройства через резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

30 1. Баранов Л. А. и др. Конденсаторные преобразователи в автоматике и системах управления, «Энергия», 1969, с. 25, рис. 19.

2. Авторское свидетельство № 453793, кл. Н ОЗК 13/20, 14.05,73.

572920

Составитель В. Дмитриев

Техред И. Михайлова

Редактор Т. Юрчикова

Корректор Е. Хмелева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1982/9 Изд. Мв 751 Тираж 1080 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5