Способ преобразования напряжения в частоту

СРю3 СРВФтскнх

Соцт аВКтмчЕСкиХ

Уасттубнии

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СИИ ЕТЕДЬСТВУ но860305 (6 t ) Дополнительное к ав т. свид-ву (22) Заявлено 010274 (21) 1997156/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300881, Б оллетень Но 32

Дата опубликования описания 300881 (5ЦМ. Кл.з

H 03 К 13/20

Государственный «омнтет

СССР. но аелаи изобретений и открытий (5Э) УДК 621. 314 (088 ° 8) /

С, Л. Судьин

/ p

Рижский Краснов наменный институт инженер гражданской авиации им, Ленинского комсомола (72) Автор изобретения (73) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к измерительному преобразованию напряжения или тока в частоту {унитарный код) и может быть использована в измерительной технике и телеметрии, Известен способ преобразования напряжения или тока в частоту, при котором интегрирует разность входного сигнала и опорных импульсов, сформированных по фронтам импульсов опорной частоты при превышении результатом интегрирования порогового уровня, а импульсы выходной частоты формируют по сигналам такого превышения (1) .

Недостаток известного способаэначительная вероятность принудительной синхронизации генератора опорной частоты пороговым устройством, в особенности при кратных отношениях выходной и опорной частот, что приводит к снижению точности пре" образовании.

Цель изобретения — повышение точности преобразования за счет устранения принудительной синхронизации, Поставленная цель достигается тем, что интегрируют разность входного напряжения и импульсов стабильной вольтсекундной площади, передний и задний фронты которых формируют по фронтам импульсов опорной частоты при превышении результатом интегрирования порогового уровня, а по сигналам сравнения результата интегрирования и порогового уровня формируют импульсы выходной частоты, причем наличие указанного превышения фикси1О руют в моменты, не совпадающие с фронтами импульсов опорной частоты, и в зти моменты формируют импульсы стабильной вольтсекундной площади, Такое разнесение во времени операций определения превиаения и формирования практически устраняет принудительную синхронизацию опорного генератора пороговым устройством, повышает стабильность опорных импульсов и увеличивает точность преобразова20 ния.

Сущность данного способа иллюстрируется одним из возможных примеров его реализации.

На фиг. 1 изображена функциональная схема преобразователя напряжения в частоту на фиг. 2 - временные диаграммы в ее характерных точках, Преобразователь имеет интегратор

1 (например решающий RC-интегратор) с двумя суммирующими входами 2 и 3, 860305 тавшем состоянии, Затем оканчивается опорный импульс на выходе блока 10 импульсной обратной связи, и процессы в преобразователе начинают повторяться.

Из работы преобразователя и временных диаграмм видно, что в нем реализуется предлагаемый способ преобразования, Инетгрирование разности осуществляет интегратор 1, сравнение результата интегрирования с пороговым уровнем и формирование сигнала по результатам сравнения осуществляет пороговое устройство 7, формирование опорных импульсов осуществляет блок

10 импульсной обратной связи, Из описания и временных диаграмм видно, что при любом входном сигнале и любых соотношениях выходной и опорной частот влияние переключений порогового устройства 7 на длительность периода частоты и, следовательно, длительность опорного импульса сведено к минимуму эа счет отнесения моментов срабатывания порогового устройства 7 от фронтов импульсов генератора 13 опорной частоты, по которым формируют опорные импульсы, Следует отметить, что подобное разнесение может быть достигнуто с помощью многих других устройств например, различных устройств задержки тактируемых логических схем, одновибраторов и т.п.

При применении предлагаемого способа практически устраняется паразитная принудительная синхронизация опорного генератора пороговым устройством. Таким образом, устраняется зависимость длительности импульса обратной связи от моментов срабатывания порогового устройства и, следовательно, от входного сигнала, Это снижает нелинейность и познает точность преобразования. формула изобретения

Способ преобразования напряжения в частоту, при котором интегрируют разность входного напряжения и нм= пульсов стабильной вольтсекундной площади, передний и задний фронты которых формируют по фронтам импульсов опорной частоты при превышении результатом интегрирования порогового уровня,а по сигналам сравнения результата интегрирования и порогового уровня формируют импульсы выходной частоты, о т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, наличие укаэанного превышения фиксируют в моменты, не совпадающие с фронтами импульсов оиориой частоты, и s эти моменты формируют импульсы стабильной вольтсекуящнОй площади . источники информацииу принятые se внймание при экснертизе

1. Патент США 9 3296613, кл. 340-347 1967 (прототип), причем вход 2 является входом преобразователя, и выходом 4, соединен- .

NhlN со входом 5 тактируемого по входу

6 порогового устройства 7 имеющего выход 8 соединенный со входом 9 блока 10 импульсной обратной связи, Выход 8 порогового устройства 7 являвтоя также выходом преобразователя.

Влок 10 импульсной обратной связи имеет, кроме указанного, вход 11 и выход 12, соединенный со входом 3 интегратора 1. В состав преобразователя входит генератор 13 опорной частоты, выход 14 которого соединен со входом 6 порогового устройства 7 и входом 11 блока 10 импульсной обратной связи. „35

Способ преобразования напряжения в частоту реализуется следующим образом.

При подключении на вход 2 интегратора 1 преобразуемого напряжения в некоторый момент времени может ока- Я эаться, что пороговое устройство 7 находится в несработавшем состоянии.

При этом отсутствует сигнал на выходе 8 порогового устройства 7 и входе 9 блока 10 импульсной обратной связи, В таком состоянии отсутствует сигнал иа выходе 12 блока 10, и интегратор

1 интегрирует только сигнал на входе

2. В результате интегрирования величина сигнала на выходе 4 интегратора

1 и входе 5 порогового устройства 7 изменяется, Пороговое устройство 7 выполнено тактируемым, т.е. оно срабатывает только при наличии на входе 5 потенциала, превышающего порог срабатывания, и изменяющегося в опре- З деленном направлении сигнала на тактирующем вкоде 6, При изменении сигнала на входе 5 и наличии импульсов опорной частоты на входе 6 в некоторый из моментов прохождения фронта 46 импульса пороговое устройство 7 срабатывает, и сигнал поступает на выход преобразователя и вход 9 блока

10 импульсной обратной связи. При .поступлении этого сигнала блок 10 им- пульсной обратной связи формирует на выходе 14 импульс прецизионной амплитуды начало которого совпадает со следующим после срабатывания порогового устройства 7 фронтом сигнала геивратора 13 опорной частоты, а длительность равна периоду этого сигнала.

После появления сигнала на выходе

12 блока 10 импульсной обратной связи и входе 3 интегратора 1, он интегрирует алгебраическую сумму сигналов ® . нв входах 2 и 3. В преобразователе параметры выбраны так, что эта сумма

Йиввт знак обратный по отношению к знаку входного, сигнала, Поэтому после появления сигнала на входе 3, ф) выхсщиов напряжение интегратора 1 измвнявтся в противоположном направлении. Через нвкоторов время, мвиьmee периода опорной частоты, цороговов устройство 7 окажется в иесрабо- йз

Составитель И, Долгушева

Редактор И. Ковальчук Техред;М. Голинка Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7573/86 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Укгород, ул. Проектная, 4