Преобразователь тока в частоту

 

СОЕЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 Н 03 М 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Г»

:(, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ, " . j

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° ю t (21)3759657/24-24 (22) 04.07.84 (46) 07.01.86, Вю. ¹ 1. (72) В. С. Горкунов, А. В. Плужников и Г.М.Скрипка (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 970684, кл. H 03 К 13/20, 1981.

Приборы и техника эксперимента, 1975, № 4, с.82-85. (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА В

ЧАСТОТУ, содержащий 3 -триггер, тактовый вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, компаратор, первый вход которого соединен с выходом интегратора, второй вход — с шиной источника опорного напряжения, а выход — с информационным входом j) -триггера, источник тока, выход которого через усилитель подключен к первому входу синхронного детектора и к входу токового переключателя, первый выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, первый управляющий вход токового переключателя объединен с вторым входом синхронного детектора и подключен к прямому выходу

17-триггера и выходу устройства, а второй управляющий вход соединен с инверсным входом- 3 -триггера, вход интегратора является входом устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, в него введен источник напряжения смещения, выход которого подключен к третьему управляющему входу токового переключателя, четвертый управляющий вход которого подключен к выходу синхронного детектора, а второй выход — к первому входу компаратора.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что интегратор содержит конденсатор, транзистор и операционный усилитель, инверсный вход которого объединен с истоком транзистора и подключен к входу интегратора, а выход соединен с затвором транзистора, сток которого соединен с первым выводом конденсатора и выходом интегратора, неинвентирующий вход операционного усилителя и второй вывод конденсатора подключены к общей шине.

3. Преобразователь по пп.1 и 2, отличающийся тем, что

1203701 токовый переключатель содержит первый и второй полевые транзисторы с двумя изолированными затворами„ истоки которых соединены с входом токового переключателя, сток первого транзистора соединен с первым выходом, а первый и второй эатворы— соответственно с вторым и четвертым управляющими входами переключателя, сток второго транзистора соединен с вторым выходом, а первый и второй затворы — соответственно с первым и третьим управляющими выходами токового переключа теля, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения широкодиапазонных измерителей напряжения или тока в системах автоматизированного контроля и управления физических установок.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона преобразователя за счет обеспечения стабильности разрядовых токов.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя тока в частоту.

Преобразователь содержит интегратор 1, компаратор 2, генератор 3эталонной частоты, >-> -триггер 4, токовый переключатель 5, источник 6 напряжения смещения, источник 7 тока, усилитель 8 переменного тока, синхронный детектор 9, вход 10 преобразователя, шина 11 источника опорного напряжения и выход 12 устройства. Интегратор 1 содержит операционный усилитель 13, полевой транзистор 14 и конденсатор 15. Токовый переключатель 5 состоит из первого 16 и второго 17 полевых транзисторов с двумя изолированными затворами.

Устройство работаеР следующим образом.

При поступлении на вход 10 преобразователя положительного входного тока, пилообразное напряжение с выхода интегратора 1 поступает на вход компаратора 2, вызывая его срабатывание и появление сигнала на информационном входе 3 -триггера 4, изменяя его состояние при действии сигнала на тактовом входе I>-триггера 4 на время одного периода генератора 3 эталонной частоты.

Напряжение с выходов 3 -триггера

4 переключает токовый переключатель

5 по первому и второму управляющим входам, что обеспечивает прохождение тока источника 7 тока, перезаряжающего интегрирующий конденсатор

15 в течение стабильного интервала разряда Тр= 1/f,ãäå f — частота генератора 3 эталонной частоты, при этом операционный усилитель 13 в процессе перезарядки конденсатора

20 15 не участвует. По окончании времени перезарядки Тр интегрирующего конденсатора 15 3 -триггер 4 изменяет свое состояние, переключая токовый переключатель 5 и обеспечивая

2 коммутацию источника 7 тока на общую шину через первый транзистор

16 токового переключателя 5. Интегрирующий конденсатор 15 переэаряжается входным током преобразователя и т.д.

Основная погрешность преобразователя определяется нестабильностью генератора эталонного заряда, образуемого Э -триггером 4, источником

7 тока и транзисторами 16 и 17 то1203701

Составитель В.Грызенков

Редактор M.Бланар Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар

Заказ 8430/6 1 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 кового переключателя 5, обеспечивающими попеременную коммутацию источника 7 тока на интегрирующий конденсатор 15 и общую шину. Влияние неидентичности цепей коммутации, обуславливающих основную нестабильность генератора эталонного заряда, и как следствие этого, основную погрешность преобразования, устраняя введением цепи отрицательной обратной связи между выходом источника 7 тока и четвертым управляющим входом токового переключателя 5, при этом третий управляющий вход токового переключателя 5 подключен к источнику 6 напряжения смещения. Обратная связь подается через усилитель 8 переменного тока и синхронный детектор 9, выравнивая тем самым крутизны транэисто ров 16 и 17 токового переключателя 5..