Преобразователь "аналог-частота

1 ®Рю wl .. .сиво t ?,....„,.с -ь,Ф l Ь.4

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ п»700927 е с >

Социалистичесюа

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 598236 (22) Заявлено 27.06.78 (21) 2633017/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.11.79. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 05.12.79 (51) М. Кл.

Н 03 К 13/20

Гасударственный немнтвт.

СССР нв делам нзобрвтаннй н OTKpblTNN (53) УД К 681. 325 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Б. Диденко (71) Заявитель Донецкое отделение Института «Гипроуглеавтоматизация» (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОà — ЧАСТОТА

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования преимущественно во взрывоопасных средах в качестве вторичных преобразователей для систем телеизмерений.

В основном изобретении по авт. св. № 598236 описан преобразователь аналогчастота, состоящий из двух пар ключевых

МОП-транзисторов с каналами и- и р-типа, порогового устройства, времязадающего конденсатора и источника аналогового сигнала.

По своему построению указанный преобразователь относится к преобразователям мультивибраторного типа, выходная частота которых определяется постоянной времени цепи, состоящей из времязадающего конденсатора и сопротивления открытых каналов ключевых МОП-транзисторов.

Недостаток преобразователей мультивибраторного типа состоит в том, что точность преобразования ограничена методической погрешностью, обусловленной конечным значением отношения времени прямого и обратного циклов преобразования, паразитной модуляцией, измеряемым напряжением сопротивления канала ключевых МОП-транзисторов, нелинейной зависимостью частоты преобразования от параметров времязадающей цепи. Вследствие этого метрологическое преобразование возможно в узком диапазоне измеряемых величин.

5 Целью изобретения является расширение диапазона метрологического преобразования преобразователя аналог-частота.

Это достигается тем, что в известный преобразователь аналог-частота по авт. св.

1О № 598236, введены интегратор, включенный между истоком первого МОП-транзистора с каналом п-типа и источником аналогового сигнала.

На фиг. 1 изображена принципиальная

ts схема описываемого устройства; на фиг. 2 эпюра напряжения на истоке первого МОПтранзистора с каналом п-типа.

Устройство содержит МОП-транзистор 1 с каналом р-типа, МОП-транзистор 2 с каналом и- типа, МОП-транзистор 3 с каналом р-типа, МОП-транзистор 4 с каналом п-типа, конденсатор 5, пороговое устройство 6, источник 7 аналогового сигнала, интегратор 8 (например, R С-фильтр) и частотно-зависи700927

Формула изобретения

Риа. 2

1диг. 1

Составитель Кузнецов

Редактор Е. Караулова Техред О. Луговая Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7304 40 Тираж 1000 Подписное

U,H И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау .ская наб., д. 4/5

Филиал П П П < Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мое сопротивление 9 (например, индуктивность).

Устройство работает следующим образом, При подключении преобразователя к шинам питания начинается автоколебательный процесс.

В автоколебательном режиме конденсатор 5 поочередно подключается пороговым устройством 6 к МОП-транзисторам 1, 4 или 2, 3 в различных переключающих парах.

Во время (Тх) прямого цикла преобразования конденсатор 5 заряжается от источника питания и источника 7 аналогового сигнала через открытые транзисторы 2, 3 и интегратор 8. Во время (Т p) обратного цикла преобразования конденсатор 5 перезаряжается от источника питания через частотно-зависимое сопротивление 9 и открытые транзисторы 1, 4. При изменении напряжения (Ux) источника 7 аналогового сигнала время заряда конденсатора 5 изменяется только в прямом цикле преобразования. Частота на

20 выходе преобразователя обратно пропорциональная сумме времени прямого и обратного циклов преобразования, т. е.

D U =,1 = tT„(1+ ))1

Точность преобразования определяется 75 нели нейностью функции преобразования

Т» = g(U ), а также непостоянством отношения То)Тк в диапазоне преобразования.

В автоколебательном режи;-.:е на истоке .„,:0 первого МОП-транзистора присутствуют импульсы (Т о) обратного цикла преобразования (см. фиг. 2). 3а время То обеспечивается дозированный разряд конденсатора 10 через сопротивления 11 на источник 7 аналогового сигнала. Таким образом, предлагаемое включение интегратора 8 реализует более простыми средствами отрицательную ооратную связь. Дозированный разряд конденсатора 10 приводит к повышению линейности функции преобразования.

Частотно-зависимое сопротивление 9 включено в цепь формирования импульсов обратного цикла преобразования (То) и в предлагаемом способе включения противодействует изменению частоты f преобразования. Введение параметрической коррекции по частоте позволяет управлять крутизной функции преобразования. Можно выбрать такое значение частотно-зависимого сопротивления 9, при котором отношение Т glT в диапазоне преобразования будет оставаться постоянным. Поэтому методическая погрешность, обусловленная изменением отношения Т о/Тх существенно снижается, что приводит к расширению диапазона метрологического преобразования.

Кроме того, применение преобразователя по предлагаемой схеме приводит к следующему положительному эффекту: увеличивается диапазон перекрытия частот; повышается помехозащищенность; сохраняется высокая экономичность по питанию, что существенно для устройств, предназначенных для взрывоопасных сред; упрощается структурная схема по отношению к компенсационным преобразователям, так как исключаются из схемы импульсной обратной связи пороговое устройство, формирователь импульсов и ключевые элементы.

Преобразователь аналог-частота по авт. св. № 598236, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона метрологического преобразования, в него введены интегратор, включенный между истоком первого

МОП-транзистора с каналом п-типа и источником аналогового сигнала.