Генератор импульсов, частота следования которых пропорциональна произведению сигналов напряжения и частоты

СЕСОЮЯНАЯ (ЙАТЕИТ11л ","ЯЯ и и-"с"Г-"н1

o И Е изоа етиния

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 581 162

К ПАТЕНТУ (61} Дополнительнь!й к патенту (51) М. Кл.е

11 ОЗ К 1/16 (22) Заявлено 08. 12.7 5 (21) 2196558/18-21 (23} Приоритет (32) 09.05.75 (31) Å 1855 (33) ВНР (43) Опубликовано З0 01 78 Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описании 13,01.7Я

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДK 621.373 (088.8) Иностранец

Ференц Самуэль

1ВНР) (72) Автор изобретения

Иностранное предприятие

ММГ Аутоматика Мювек (ВНР) (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, ЧАСТОТА СЛЕДОВАНИЯ

КОТОРЫХ ПРОПОРЦИОНАЛЬНА ПРОИЗВЕДЕНИЮ

СИГНАЛОВ НАПРЯЖЕНИЯ И ЧАСТОТЫ

Изооретение относится к радиотехнике и может оыть использовано для контроля работы турбины.

Известен генератор импульсов, частота следования которых пропорциональна произведению сигналов напряжения и частоты, содержащий расходомер, выдающий сигнал частоты, и денсиметр, выдакпций сигнал напряжения.

Однако этот генератор обладает невысокой точностью преобразования.

Цель изобретения — — повышение точности преобразования генератора.

Для этого в генератор введены последовательная цепь из усилителя, триггера Шмитта и первого мультивибратора с двумя устойчивыми состояниями, элемен" И, стабилизатор на.5 пряжения, фильтруюгций контур, содержащий резистор и конденсатор, дифференциальный усилитель, ограничитель напряжения, содержагций полупроводниковый стабилитрон и резистор, и второй мультивибратор с двумя устойчивыми состояниями, причем ко входу последовательной цепи подключен расходомер, а к выходу — один из входов элемента И, выход которого через стабилизатор напряжения соединен со входом фильтрующего контура, выход фильтрующего контура подключен к инвертируюгцему входу дифференциального усилителя, 25 неинвертируюгц1!й Вход которого соед!1нен с де1!с1!метром, а выход чер(з последоватсльlio соединенные ol раничитель на!!ряжения и второН M) 11>THBHopdTop c TBA мя >стойчив!»ми сосToHHilIIìH — с дрм! ил! Вхо joм элемента И, Вход, Второ! О и мл ьтиВиор(lтОра с ДВу>1 я > стой чи Вы х11! состояниями сосд1!нен с Выходом первого мультивибратора с двумя устойчивыми состоян,(ям и.

О.THH из выходов мультивибратора с двумя устойчивыми состояниями соединен чcpåç резистор с базой транзистора, коллектор котоРОГО Г!ОДКЛЮЧ(>Н К ПОЛ !!РОВОД!!1!КОВОМУ CTBOliлитрону и через резистор ко Входу дифф "pcllциального усилителя, другой Выход иервогÎ мультивибратора с двумя устойчивым!1 состояниями соедийсrl с Одним и:> ВходОВ эл(х!(1!та И, Д11угой Вх0 1, эд(>м(.нта И пОдключс!! к Выход триггера Шмитта.

На фиг. 1 приведена структурная элекгрическая схема одного из Вариантов предлага"мого генератор;1; на ф1! г. 2 — — струк гури ая электрическая схема другого Варианта гс!!е1ытора; иа фиг. 3 - — - диаграммы напряж 111111

Генератор импульсов, частота следования которых пропорциональна произвс !BHHIo сигналов напряжения и частоты, содержит расходомер (на чертежах не показан, он подключается

591162

60 к входной клемме 1), выдающий сигнал частоты, è ленсиметр 2, вьглаюцгий сигнал напряжения.

В генератор ввеле<гы последовательная цепь из усилителя 3. триггера Шмитта 4 и первого чультивнбратора 5 с двумя устойчивыми состояниями, элемент И 6. стабилизатор 7 напряжения, фцльтруюшнй контур, содержащий резистор 8 и конденсатор 9, дифференциальный усилитель 10, ограничитель напряжения, содержащий полупроводниковый стабилитрон 11 и резистор 12, 11 второй чультивибратор 13 с двумя устой п<выми состояниями.

Ко входу последовательно соединенной цепи 1К входной клемме 1) подключен расходомер, а к выходу — один из входов элемента 14 6, выход которого через cT36Hлизатор напряжения 7 соединен со входом фггльтрующего контура из резистора 8 и конденсатора 9.

Выход фильтрующего контура подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя 10, неинвс-ртируюшнй вход которого соединен с ленспчетром 2, а выход — через последовательно соел<гненные ограничитель напряжения из стабнлнтрона 11 и резистора 12 и второй чультивибратор 13 с лву lÿ устойчивыми состояниями с другим вхолом элемента И 6.

Вход второго мультивибрагора 13 соединен с выходом первого мультивибратора 5.

Один из выхолов мультивиоратора 13 соединен через резистор 14 с базой транзистора 15, коллектор которого подключен к полупроводниковому стабилитрону 16 н через резистор 8 ко входу дифференциального успл теля 10. Другой вход мультивибраторя 13 соединен с одним из вколов элемента И 6. Другой вход элемента И 6 подключен к выходу триггера Шмитта 4 (фиг. 2).

Генератор работает слелуюгцим образом.

На вход усгглитсля 3 поступает сигнал с частотой не более 1000 гц (фиг. За). Усиленный усилителем 3 сигнал полается на вход триггера Шчитта 4 (фнг. Зб), с выхода к<<горого полученный п!зямо гольный сигнал подается на вход мультивибратора 5 (фиг. Зв), который делит частоту поступающих импульсов на лва (фцг. Зг). Длительность импульсов н IIaуз этого сигналя равны. Сигнал с выхода хгультивибратора 5 поступает на олин из входов э,г<счента И 6, на выхоле которого появляется импульс только тогда, когда на обоих его входах присутствуют сигналы, соответствующие л <гической елин ":< . Лчплитуда импульсов Il;I ,ыхоле э,1еме1<га !1 6 (

На конденсаторе 9 выделяется среднее напряжение (фпг, 3e) в виде постоянного напря>кения, на которое наложен пилообразный сг<<нал с малой амплитудой и экспоненциальнычн отрезками. Это напряжение подается на о н<н из вколов лифференциального усилителя 10, ца второй его вход подается напряженис ленсиметра 2.

Напряжение с вых< га дифференциального усилителя 10 через резистор 2 подается на стабилитрон 11, с которого (фиг. Зж) поступает на вход мультивибратора 13. Выходное напряжение (фиг. Зз) мультивибратора 13 по5

1 .

3С

4О

45 ласгся íà îлнн из вколов элемента. И 6. Через элемент И 6 может пройти только,та часть импульсов напряжения, средняя величина которыi во времени равна величине напряжения ленси метра 2. Число импульсов, проходящих за единицу времени, пропорционально величиН< этого напряжения. Частота импульсов на выходе элемента И 6 пропорционально следует за изменением напряжения денсиметра 2 как входная частота, что означает, что частот;: импульсов на выходе элемента И 6 пропорциональна произведению частоты входного сигнала на напряжение ленсиметра 2.

Схема генератора, изображенная на фиг. 2 работает аналогично.

Если на инвертирующем входе мультивибратора 13 имеется логический нуль, коллекторно-эмиттерный перехол, транзистора 15 представляет собой разрыв (транзистор 15 заперт). В этом случае напряжение стабилптрона !6 проходит через резистор 8 на вход дифференциального усилителя 10. Конденсатор 9 включен между входом и выходом дифференциального усилителя !О. Усилитель 10 в этом случае может одновременно выполнять функции компаратора и интегратора.

В случае, если на инвертируюшем выходе мультивцбратора 13 присутствует логическая единица, напряжегн<е на инвертирующем входе (фиг. 3e) выше напряжения ленсиметра 2, подаваемого на другой его вход. Транзистор 15 открывается, и ток черсз стабилитрон 16 прекращается, на выходе ) силителя 10 будет логический нуль. Такое состояние может прололжаться в течении периода, соответствующего целому кратному времени одного периода. Напряжение стабилитрона 16 появляется периодически на инвертирую<цем входе усилителя 10.

Продолжительность этих периодов равна целому кратному одного периода. Среднее во времени значение периодического напряжения равно сигналу напряжения денсиметра 2, представляющему плотность.

Во время периодов. когда усилитель 10.получает напряжение стабилнтрона 16, на неинвертирующем выходе мультивибратора 13 появляется напряжение, соответствующее логической единице. На выходе элемента И 6 появляется последовательность импульсов с частотой, пропорциональной произведению частоты входного сигнала на напряжение денсиметра 2.

Формула изобретения

I. Генератор импульсов, частота следоваI(II которых пропорциональна произведению сигналов напряжения и частоты, содержащий расходомер, выдающий сигнал частоты, и денсиметр, выдающий сигнал напряжения, отличаюи<ийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены последовательно соединенная цепь из усилителя, триггера

Шмитта и первого мультивибратора с двумя устойчивыми состояниями, элемент И, стабилизатор напряжения, фильтрующий контур, содержащий резистор и конденсатор, дифференциальный усилитель, ограничитель.напряжеHHÿ.

591162

Диг, /

Риг. 2 содержа)ций полупроводниковый стабил ITðI)í и резистор, и второй мультивибратор с двумя устойчивыми состояниями, причем ко входу последовательно соединенной цени подключен расходомер, а к выходу — один из входов элемента И, выход которого через стабилизатор напряжения соединен со входом фильтрующего контура, выход фильтруюгцего контура подключен к инвертирующсму входу дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого соедине)l с денсиметром, а выхоj через последовательно соединенные ограничитель напряжения и второй мультивибратор с двумя устойчивыми состояниями — с другим входом элемента И, вход второго мультивибратора с двумя устойчивыми состояниями со .".)Неп с выходом первого мультивнбратора с двумя устойчивыми состояниями.

2. Генератор по п. 1, от.ш )ак>и)))иг ) тE. i), ITO ОДИН ИЗ ВЫХОДОВ МУ.) ЬТИВ НОР <1! 0 )с) С ДВ ч МЯ устойчивыми состояниями соединен через резистор с базой транзистора, коллектор которого подключен к полупроводниковому стабпли трону и через резистор ко входу дифференци)о ального усилителя, другой выход первого мультивибратора с двумя устойчивыми состояниями соединен с одним из входов .элемента И, другой вход элемента И подклк>чен к выходу триггера Шмитта.

591162 фиг.,У

Состав ител ь Ю. Еркин

Техред О. Луговая Корректор Н. Яцемирская

Тираж 1066 Подписное

Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

)K-З5, Раушская наб., д. 4/5

Редактор Н. Коляда

Заказ 264/2

ЦИНИПИ

l13035, Москва, Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4