Преобразователь напряжения в частоту Советский патент 1988 года по МПК H03M1/60 

СО 00 00

со

00 00

/Лиг.

tpuf.i

1Ч

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам преобразования аналоговых сигналов в частоту следования импульсов, и может быть использовано в аналого- цифровых преобразователях, информационно-измерительных системах и устройствах широкополосной магнитной ЧМ-записи.

Цель изобретения - повышение надежности,

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя} на фиг. 2 - вариант выполнения преобра- зователя на базе микросхемы 564 ЛН2.

Преобразователь содержит интегратор 1, состоящий из интегрирующего конденсатора 2 и источника 3 втекающего тока. К выходу интегратора под ключены вход компаратора 4 и объединенные вторые инф,ормационные входы основного 5 и дополнительного 6 бло- ;ков ключей, каждый из которых выполнен на комплементарных полевых тран зисторах 7 и 8. Первые информационные входы обоих ключей соединены между собой и подключены к источнику 9 положительного эталонного напряжения, к которому подключены вы- ход дополнительного блока ключей и резистор 10. Другой вывод резистора 10 соединен с управляющим входом до- 1полнительного блока 6 ключей, ано- 1дом диода 1I и дополнительным кон- денсатором 12, К выходу основного блока 5 ключей подкл1 Эчен дозирующий конденсатор 13. Катод диода 11 подключен к точке соединения выхода компаратора с входом преобразователя 14 логических уровней, С этой же точки снимается выходной сигнал преобразователя. Блок 6 ключей, резистор 10, диод 1 и дополнительный конден™ сатор 12 образуют схему автозапуска и восстановления работоспособности после перегрузки входным сигналом.

Преобразователь работает следующим образом.

Под действием тока сигнала, про- порционального входному напряжению Ug, напряжение на конденсаторе 2 уменьщается по линейному закону. В момент достижения им порогового напряжения срабатывает компаратор 4 и переключаются преобразователь 14 уровней и блок 5 ключей. Дозирующий конденсатор 13 разряжается через открывшийся транзистор 8 на конденатор 2. Напряжение на последнем величивается до исходного уровня и роцесс повторяется. Таким образом, режиме нормального функционирования напряжение на входе компаратора течение большей части периода выше его порогового значения.

При этом на выходе компаратора напряжение близко к нулю. Диод 11 оказывается смещенным в прямом направлении через резистор 10, и на управляющем входе блока 6 ключей напряжение также близко к нулю.

При этом транзистор 7 блока 6 ключей открытJ а транзистор 8 закрыт. В момент срабатывания компа ратора запирается диод 11 и конденсатор I2 начинает заряжаться через резистор 10.

Постоянная времени этой цепи выбирается такой, чтобы за время восстановления заряда на интегрирующем конденсаторе 2 напряжение на конденсаторе 12 не смогло достичь порогового уровня переключения блока 6 ключей.

Транзистор 7 блока 6 ключей остается открытым, а транзистор 8 закры- тым. В таком состоянии схема автозапуска не оказывает влияния на работу преобразователя.

Если при включении питания колебания не возникли.или были сорваны в результате перегрузки по входу, когда из-за инерционности компаратора, преобразователя уровней и блока .5 ключей напряжение на конденсаторе 2 успевает уменьшиться настолько, что порция компенсирующего заряда не в состоянии вернуть его в область рабочих значений, на выходе компаратора 4 устанавливается высокий уровень напряжения.

Конденсатор 12 в этом случае успевает зарядиться до порогового уровня переключения блока 6 ключей.

При этом через открывшийся транзистор 8 блока 6 ключей, током от источника 9 эталонного напряжения происходит восстановление заряда на конденсаторе 2.

Когда напряжение на нем становится больше порогового, компаратор 4 возвращается к состоянию нуля на выходе. Конденсатор 12 разряжается через вновь открывшийся диод 11 и схема автозапуска автоматически отключается.

При использовании микросхемы типа 564 J1H2 отдельные логические инверторы (фиг. 2) выполняют функции блоков 5 и 6 ключей. В качестве конденсатора 12 используется суммарная входная емкость одного инвертора, который служит блоком 6, и четырех инверторов, оставшихся неиспользованными.

Формула изобретения Преобразователь напряжения в частоту по авт. св. № 1272508, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности, в него -введены дополнительный блок ключей, аналогичный основному дополнительный конденсатор, резистор, диод, катод которого соединен с выходом преобразователя, анод объединен с

управляющим входом дополнительного блока ключей, первыми выводами дополнительного конденсатора.и резистора, второй вывод которого объединен с первым информационным входом

дополнительного блока ключей и подключен к выходу источника эталонного напряжения и выходу дополнительного блока ключей, второй вывод дополнительного конденсатора подключен

к общей шине, а второй информационный вход дополнительного блока ключей подключен к первому выводу конденсатора интегратора.

Изобретение относится к устройствам преобразования аналоговых сигналов в частоту следования импульсов. Изобретение позволяет обеспечить надежный автозапуск преобразователя интегрирующего типа с периодическим восстановлением интегратора 1 калиброванным зарядом, формируемым на специальном дозирующем конденсаторе. При срыве колебаний запирается диод 11 и напряжение на управляющем входе блока ключей начинает увеличиваться за счет заряда конденсатора 1 2 от источника эталонного напряжения 9 через резистор 10. При достижении напряжением порогового уровня открывается транзистор 8 и током от источника эталонного напряжения 9 напряжение на интегрирующем конденсаторе возвращается в область рабочих значений. В нормальном режиме функционирования, за счет малой длительности фазы восстановления интеграто-, ра, схема автозапуска не,влияет н работоспособность преобразователя, 2 ил. i (Л С

cpue.Z

.