Преобразователь частота-напряжение

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3+ ah+Ho 230580 (21) 2928773/18-21

Союз Советскик

Социалистнческиз

Республик

900435

f53) М. Кд.з с присоединением заявки М (23) Приоритет.Н 03 К 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 230182 Бюллетень М 3 (53) УДК 621 317 (088. 8) Дата опубликования описания 2301,82 (72) Авторы изобретения

И. Х.Шубов, В. С. Селезнев и В ;.. В. Красиков (71) Заявитель 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА-HAHPHNEHHE

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для преобразования частотных сигналов, меняющихся в широком диапазоне.

Известен преобразователь частотанапряжение, одержащ и последовательно соединенные Формирователь импульсов, генератор прямоугольных импульсов, интегратор и выпрямитель (1).

Однако это устройство обладает недостаточной., 1очнс)стью преобразования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь частота — напряжение, содержащий "формирователь импульсов .измеряемой частоты, интегратор, выход которого соединен с одним из входов компаратора, источник опорного напряжения, генератор прямоугольных импульсов и фильтр нижних частот (2) .

Недостатком этого преобразователя является недостаточная точность преобразования при расширении диапазона измеряемых частот, так как точ-i ность преобразования обратно пропорциональная величине коэФФициента перекрытия диапазона частот.

Цель изобретения — повышение точности преобразования при расширении диапазона измеряемых частот.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь частота — напряжение, содержащий, формирователь импульсов измеряемой частоты, интегратор, выход которого соединен с первым . входом компаратора, и источ- . ник опорного напряжения, снабжен

RS-триггером, коммутатором, формирователем номера поддиапазона, элементом И и делителем напряжения, при этом выход формирователя импульсов измеряемой частоты подключен к S-входу RS-триггера и к первому входу

20 формирователя номера поддиапазона, второй вход которого соединен с первым входом элемента И и выходом компаратора, а выход формирователя номера поддиапазона соединен со вторым входом элемента И, выход которо25 ro соединен с R-входом RS-триггера, выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход, которого соединен с выходом источника опорного напряжения и через делитель

З0 напряжения со вторым входом компара900435 тора, а выход компаратора соединен со входом интегратора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобобразователя.

Преобразователь частота — напряжение, содержит формирователь 1 импульсов измеряемой частоты, интегратор 2, компаратор 3, источник 4 опорного напряжения, КБ-.триггер 5, коммутатор 6, формирователь 7 номера поддиапазона, выполненный, например, на пересчетных схемах, элемент

И 8 и делитель 9 напряжения.

Преобразователь работает следую- щим образом.

Сигнал измеряемой частоты поступает на формирователь 1. Первый сформированный импульс устанавливает

RS-триггер 5 в состояние, разрешающее прохождение опорного напряжения

° (Upq ) через коммутатор 6 на интегратор 2. Выходное напряжение интегратора 2 изменяется по линейному закону в соответствии с выражением " ()

Usbè.èíò, = . Uon. Г где 0,„ „„, — выходное напряжение интегратора 2;

7ь - постоянная интегрирования

tg время интегрирования. весь диапазон.:частот разбивается на N подциапазонов таким образом, чтобы в поддиапаэонах отношения крайних чаСтот было равно: F s nó,à ь о пн и подл. где m = 1,23, тогда отношение крайних частот полного диапазона

F = (2 )

Использоваййе в преобразователе формирователя 7 номера поддиапазона, автоматически разделяющего заданный диапазон частот на поддиапазон, позволяет обеспечить точность преобразования независимо от величины коэффициента перекрытия диапазона частот.

Время интегрирования t„ интегра тором 2 в пределах поддиапазона величина переменная и зависит от измеряемой частоты н = TK(2 )" где Т - период измеряемой частотыу

К вЂ” количество периодов, измеряемое в младшем поддиапазоне частот (K=1,2,3...,); . n - номер поддиапазоиа.

Постоянная времени интегратора 2 выбирается такой, чтобы на максимальной частоте поддиапазонов 1)за было равно U»/ ° 2 . При этом на минимальной частоте поддиапаэонов оно равно Поп .

Делитель 9 напряжения служит для подачи на один из входов компаратора 3 напряжения величиной 1)оп/2

В момент равенства выходного напряжения интегратора 2 напряжению

Upp /Х" компаратор 3 формирует сигнал, поступающий на элемент 8 И.

Импульсы с формирователя 1 поступают также на Формирователь 7 номера поддиапаэона, вырабатывающего сигнал в моменты, соответствующие о числам К (2™ )" периодов измеряемой частоты.

Сигнал с выхода формирователя

7 номера поддиапаэона подается на второй вход элемента 8. При совпаде35 нии сигналов на первом и втором входах элемента 8 на его выходе появляется сигнал, устанавливающий в состояние 0 триггер 5, закрывающий вход коммутатора 6, прекращая тем

Щ самым поступление опорного напряжения на интегратор 2. Таким образом, выходное напряжение интегратора

U aux.инт.. зависит от измеряемой частоты и изменЯетсЯ от Поп /2 и до Upq

Технический эффект от использования изобретения заключается в воэможности построения широкодиапазон ного (с большим коэффициентом перекрытия диапазона частот) преобразователя частота — напряжение, обеспечи- вающего повышение точности преобразования за счет воэможности автоматического разбиения всего частотного диапазона на подциапазоны.

Формула изобретения

Преобразователь частота-напряжение, содержащий формирователь импульсов измеряемой частоты, интегратор, выход которого соединен первым входом компаратора, и источник опорного напряжения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования при

45 расширении диапазона измеряемых частот, в него введены RS-триггер, коммутатор, Формирователь, номера поддиапазона, элемент И и делитель напряжения, при этом выход ФормироЯ вателя импульсов измеряемой частоты подключен к 8- входу RS-триггера и к первому входу формирователя номера поддиапаэона, второй вход которого соединен с первым входом у элемента И и выходом компаратора, а выход Формирователя номера поддиапазона соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен с R-входом RS-триггера, выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом источника опор-! ного напряжения и .через делитель напряжения со вторым входом компаратора, а выход коммутатора соединен со входом интегратора °

900435

tt аадааааазона

Составитель В.Муляр

Редактор Н.Пуюненкова ТехредА.Вабинец Корректор Ю.Макаренко

Заказ 12204/74 Тирам 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изббретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,г.ужгород, ул -.Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Преобразование частоты в аналоговый сигнал с малым уровнем пульсаций; Измерительная техника

1973, 9 6, с.88.

2. Авторское свидетельство СССГ

9 552693, кл . Н 03 К 13/00, 1977.