Патент ссср 310386

 

3l0386

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 0911!.1970 (№ 1412345/18-24) с присоединением заявки ¹ 1413865/18-24

Приоритет

Опубликовано 26.VII.1971. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 11.Х.1971

МПК Н 03k 13/02

Н 03k 9/06

Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325:621.376.54 (088.8) Автор изобретения

С. В. Куликов

Заявитель

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ

ИМПУЛЪСОВ В НАПРЯЖЕНИЕ

Предлагаемый способ преобразовайия частоты следования импульсов в напряжение относится к области измерительной и вычислительной техники и используется в частотно-импульсных преобразователях «частота †напряжение».

Известные способы преобразования частоты следования импульсов в напряжение, основан. ные на обратно пропорциональном (гиперболическом) преобразовании в каждом такте временного интервала между импульсами в напряжение с последующим запоминанием этого напряжения до наступления следующего такта, обладают ограниченной динамической точностью.

Цель изобретения состоит в повышении динамической точности преобразования.

Для достижения этого после преобразования временного интервала между импульсами в напряжение к нему в каждом такте добавляют напряжение, равное приращению напряжения в предыдущем такте, Способ иллюстрируется диаграммами напряжений на фиг. 1,а — 1,г и устройством, реализующим предложенный способ, — на фиг. 2.

На фиг. 1,а показан модулирующий сигнал, а на фиг. 1,б — сигнал на выходе частотно-импульсного модулятора интегрального типа.

Последний сигнал подлежит преобразованию в напряжение.

Запаздывание в процессе гиперболического преобразования текущего временного интервала Т„=/,— /,, 1 в амплитуду напряжения

Г„+1 последующего интервала Т„+т=1„+т — 1„

5 (сок фиГ. 1,б и фиГ. 1)8) происходит от ТОГО, что для получения амплитуды напряжения ступеньки в последующем такте необходимо измерить величину временного интервала между импульсами в предыдущем такте. Величи10 на же временного интервала между импульсами в частотно-импульсных модуляторах интегрального типа с достаточной точностью обратно пропорциональна значению модулирующего сигнала в середине этого интервала (см.

15 фиг. 1,а).

Таким образом, при известных способах преобразования имеется запаздывание т„о, приблизительно равное величине текущего временного интервала.

20 Очевидно запаздывание будет устранено, если после преобразования частоты в напряжение значения амплитуд напряжения ступенек последующих тактов перенести в предыдущие такты (указано пунктиром на фиг. 1,в).

2s Это осуществляется следующим образом. Вначале текущий и-й временной интервал между импульсами T„=t„— t„, преобразуют по гиперболическому закону в амплитуду напряжения ступеньки Ь",+ в последующем (и+1)-м

30 такте (показано пунктом на фиг. 1,г). Затем

310386

ЗО

55 к полученному таким путем напряжению прибавляют напряжение, равное приращению ступенчатого напряжения в и-й момент.

Наконец, полученное в (и+1)-м такте суммарное напряжение U"„,+> запоминают до следующего (n+2)-го такта (показано пунктиром на фиг. 1,г).

Затем к полученному таким путем напряжению прибавляют напряжение, равное приращению ступенчатого напряжения в и-й момент.

Наконец, полученное в (и+1)-м такте суммарное напряжение запоминают до следующего (n+2)-ro такта (показано жирной линией на фиг. 1,г). Такой процесс преобразования осуществляют в каждом такте.

11реобразователь частоты импульсов в напряжение (фиг. 2) состоит из преобразователя 1 частоты импульсов в напряжение, раоотающего по принципу обратно пропорционального (гиперболического) преобразования в каждом такте временного интервала между импульсами в напряжение и имеющего запаздывание, и импульсного корректора ошибки запаздывания, Импульсный корректор ошибки запаздыва.ния построен на двух запоминающих конденсаторах 2 и 8, соединенных через ключевые схемы 4 и 5 с выходом преобразователя 1.

Запоминающий конденсатор 2 включен между выходом повторителя напряжения б и входом выходного повторителя напряжения 7. Запоминающий конденсатор 8 подключен параллельно входу повторителя напряжения б. Ключевые схемы 4 и 5 управляются соответственно одновибраторами 8 и 9, связанными между собой через дифференцирующее звено 1U.

Вход одновибратора бсоединен со входом преобразователя 1. Преобразователь питается от источника питания +Е„, Преобразователь работает следующим образом.

11оследовательность импульсов (фиг. 1,б), частота которых пропорциональна модулирующему сигналу (фиг. 1,a), а временной интервал между импульсами приблизительно обратно пропорционален значению модулирующего сигнала в середине этого интервала, подается на вход преобразователя 1. На выходе преобразователя после гиперболического преобразования временных интервалов в напряжение имеется ступенчатое напряжение (фиг.

1,в).

При этом амплитуда напряжения U, „„ñòóпеньки в (п+1)-м такте с интервалом Т+ =

=1+ †(„ обратно пропорциональна величине временного интервала T„= t„ — 1„ в и-м такте, т. е. имеется запаздывание приблизительно на один такт.

Каждый входной импульс (фиг. 1,б) запускает одновибратор 8, вырабатывающий импульсы, длительность которых существенно меньше временных интервалов между входными импульсами. Импульс с выхода одновибратора 8 замыкает на время своего существования ключевую схему 4, через которую на запоминающий конденсатор 2 передается напряжение с выхода преобразователя (фиг. 1,в и фиг. 1,г). Задний фронт импульса с одновибратора 8, пройдя через дифференцирующее звено 10, запускает одновибратор 9, который вырабатывает импульс. Импульс с выхода одновибратора 9 замыкает на время своего существования ключевую схему 5, через которую на запоминающий конденсатор д передается напряжение с выхода преобразователя 1 (фиг. 1,г). Таким образом, результирующее суммарное приращение на выходе повторителя напряжения 7 в каждом такте равно удвоенному приращению (ступеньки) напряжения в преобразователе 1 (фиг. 1,г). Тем самым с достаточной точностью осуществляется в каждом такте сдвиг ступенек на один такт назад, т. е, устраняется запаздывание и повышается дин а м и чес к а я точность.

Предлагаемый способ может быть применен для устранения запаздывания не только в обратных частотно-импульсных преобразователях, но и в других импульсных преобразователях: широтно-импульсных, фазово-импульсных и интервально-импульсных; при этом, очевидно, реализация может быть различной.

Предмет изобретения

Способ преобразования частоты следования импульсов в напряжение, основанный на обратно пропорциональном преобразовании в каждом такте временного интервала между импульсами в напряжение с последующим запоминанием напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности преобразования, после преобразования временного интервала между импульсами в напряжение к нему в каждом такте добавляют напряжение, равное приращению напряжения в предыдущем такте.