Преобразователь напряжение-частота

 

О П И С А Н И Е 394938

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

За1ввсимое от авт. свидетельства ¹-Заявлено 08.Х,1971 (Л" 1703568/26-9) .Ч,Кл, Н 03k 13,20 с присоед1(нением заявки

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам иаооретенкй и OTKpblTHH

Приоритет —Опубликовано 22.VI11.1973. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 21.XII.1973

У К 681 325(088 8) Авторы изобретения

С. Л. Судьин и Л. И. Судьина

Заявитель Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации имени Ленинского Комсомола

П РЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь НАПРЯЖЕН И Е-ЧАСТОТА

Изооретение Q HotñHòñH к ооластн аналогоцифрового частотно-им пульсного преобраз1>вания и может быть применено в телеизмерительных системах и и нтегрирующ51х цифровых вольтметрах.

Известны преобразователи,напряжение-ча-гота, содержащие интегратор, пороговое устройство и цепь им1пульсной обратной связи из схем «И», триггера и ключа, коммутирую1цего эталонное напряжение.

Выходная частота таких преобразователей непосредственно или через формирователь снимается с выхода запоми нающего трипера или с выхода порогового устройства. Однако при долучении выходной частоты существенн" ограничивается помехоустойчивость преооразователя.

Предлагаемый, преобразователь отличает я

ol известных тем, что он дополнительно содержит схемы «ИЛИ» и «И», лричем входы последней подключены ко входу и выходу триггвра, а выход соединен с одним входом схрмы «ИЛИ», другой вход которой подключен к выходу триггера, что значительно повышает помехоустойчивость преобразователя.

На чертеже дан предлагаемый преобразов»тель.

Преооразователь содержит интегратор 1 (например, операционный RC-интегратор) с двумя суммирующими входами 2 и 3 и выходом 4, соедио1енным со входом б порогового устройства 6, которое имеет два дифференциальных выхода 7 и 8, соединенных со входом 9 схемы «И» 10 и входом 11 схемы «И» 12 соответственно. Кроме этого, схемы «И» включают в себя соединен ные входы 13 и 14.

Выход 13 схемы «И» 12 соединен со входом ! б запоминающего триггера 17 и входом 1 схемы «И» 19. Выход 20 схемы «И» 10 соеди1о -leH со входом 21 запоминающего триггера,; его выход 22 соединен со входом 23 ключа 24, имеющего коммутируемые вводы 25 и 2б, входом 27 схемы «И» 19 и входом 28 схемы

«ИЛИ» 29. Выход 30 схемы «И» 19 соедине11

1> со входом 31 схемы «ИЛИ» 29, а выход 32 .хемы «ИЛИ» является выходом всего преобразователя.

Преобразователь работает следующим ооразом.

При подаче на вход 2 интегратора преобразуемого напряжения U, на ввод 2б клпоча 24 эталонного напряжения U. и на соединенные входы 13 и 14 схем «И» 12 и 10 импульсов эталон|ной частоты F в некоторый момвнт времени может оказаться, что пороговое устройство находится в несработа вшем состоянии. При наличии импульсов .на входе 21 триггер находится в таком состоянии, .при котором сигнал, поступающий с выхода 22 на вход 23 ключа 24, удерживает последний в состоя ни.1

394938 с разом кнутыми вводами 25 и 2б. При этом на вход 27 схемы «И» 19 поступает запрещающий сигнал, а на выходе 80 сигнал отсутствует. Схема «ИЛИ» 29 преобразозателя выполнена иппульсной, т. е. сна реагирует тол,ко на изменения в определенном направлении потенциального сигнала на входе 28.

Таким образом, в описанном состоянии га выход 82 схемы «ИЛИ» 29 и всего преобразователя сигналов,не посту пает.

И нтегрируя входное на п ряжеиие инте. ратором, величина напря>кения на выходе 4 интегратора и входе 5 порогового устройства изменяется, что,приводит в некоторый момен" времени и срабатыванию последнего. Это, « свою очередь, приводит к появлению на выходе 7 запрещающего сигнала, а на выходе 8 разрешающего. Импульс эталонной частоты, поступающий ня входы 18 и 14 схем «И» после указанного момента срабатывания проходит иа вход 16 триггера и изменяет его состояние. «результате чего изменяется сигнал на входе кл1оч». Этот же им пульс поступает на вход 18 схемы «И» 19, но через схему «И» не проходит, так как запрещающий сиг я I на входе 27 схомы «И» 19 изменяется на разрешающий только по окончании измене шя сосгояния триггера, что «вдет к изменению с,llпала .ня входе 28 схемы «ИЛИ» 29 н пая«ле«iiþ иа выходе 82 преобразователя импульс:i выходной частоты с.

В результате изменения состояшня триггера ключ 24 замыкает вводы 25 и 26, и иа вход 8 интегратора поступает эталонное напряжение.

По окончании замыкания ключа интегратор интегрирует алгебраическую сумму .входного и эталонного токов. В .преобразователе параметры выбраны таким образом, что этя сумма имеет обратный знак по отношени|о к зна ку

«ходного сигнала. В этом случае сигнал ня выходе интегратора после замыкания ключа изменяется в проти вополо>кном напра«лени i.

Через некоторое время пороговое устрл ствэ отпускает. причем параметры ингегряторя порогового устройства «ыбряны так, что эт > время, меньше 1/F,.

Следующий за моментом срабатываяия импульс эталонной чистоты проходит на вход 21 триггера, который меняет свое состояние, что приводит K рязмы|канию вводов 25 и 25 ключа. Затем «схеме восстанавливается исходное состояние, процессы повторяются.

Таким образом ключ замыкается на время 0 1/,.

При перегрузке интегратора помехой, содержащейся во входном сигнале, сигнал ня входе порогового устройства останется таким, что оно отпустит через время, большее чем

15 1/F„a результате ключ замьпкается,на время и/Р„где n = 2, 3... В течение такого >Ке времени на вход схвмы «И» 19 поступает разрешающий сигнал, и и — 1 импульсов со входа 16 триггера проходят схвму «И» 19, схему «ИЛИ»

20 29 и .поступают на выход, преобразователя.

Следовательно, при указанной перегрузке в течение времени n/F, на выход преобразователя поступает оди н им пульс с выхода 22 запоминающего триггера через вход 28 схелы

25 «ИЛИ» 29 и n — 1 им пульсов от схемы «И» 19 через вход 81 схемы «ИЛИ» 29.

Работоопосооность и точность преобразователяя при та кой перегрузке сохраняются, так ка к времени n/F, замкнутого состояния ключа соответствует п-импульсов, поступающих ня выход преобразователя.

Предмет изобрегения

05 Преобразователь напряжение-частота, содержащий интегратор, пороговое устройство и цепь импульсной обратной связи, состоящую из схем «И», триггера и ключа, от,иииюи1чйся тем, что, с целью повышения номехоустой40 чивостн, он дополнительно содержит схем, «ИЛИ» и «И», причем входы последней подключены ко входу и выходу триггера, а выход соединен с одним входом схемы «ИЛИ», другой «ход которой подключен к «ыходу три l5 ге, ;ь

394938

Составитель А. Кузнецов

Тсхред Л. Богданова

Редактор T. МорозовУ

Корректор Л. Новожилова

05л. та и. 1 0i1 1)I 1!) :!I)!1) уи ))) и1сlll!)I !I 1!! I II!TII, ll()1 Ill 1);I;!) ; I и коигкио)) 1()рг<7 1:.

Заказ 5800 р!зд. ¹ 1868 Тираж ?80 Подписи, е!!ПИ(!П1! Государствеиногг кочитега Совета Министров СССР ио делам изобретений и открь)пш.11осква, )К-85, Рауьиская Ila5)., д. !/5