Преобразователь частоты электрического сигнала в напряжение постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H02M7/00 

вход

бд/лод

Изобретение может быть использовано в радиотехнике для детектирования частотно-модулированных сигналов. Преобразователь частоты содержит усилитель-формирователь 1, ждущий мультивибратор 2 и фильтр 7. Введение двухполярного детектора 5, дифференциального усилителя 6, резисторов 3 и 4 и образование новых функциональных связей снижают нижний предел частотного диапазона измерений и уменьшают коэффициент пульсации выходного напряжения. 1 ил.

L.

FJ

со г

05

го

ГчЭ

4

,1

I Изобретение относится к измерительной ; технике и может быть использовано для пре- I образования частотных сигналов в напря- женне и в радиотехнике для детектирооа- I НИИ частотно-модулированных сигналов. I Цель изобретения - снижение нижнего : предела частотного дианазона измерений и ; уменьшение коэффициента пульсации вы- ; ходкого напряжения.

i На чертеже представлена функциональная схема преобразователя частоты электрического сигнала в напряжение постоянного тока.

Преобразователь содержит усилитель- формирователь 1, ждущий мультивибратор 2, первый 3 и второй 4 резисторы, симметричный двухполярный детектор 5, дифференциальный усилитель 6 и фильтр 7, включающий третий-десятый резисторы 8- 15, первый - четвертый конденсаторы 16- 19, одиннадцатый 20 и двенадцатый 21 резисторы и пятый-седьмой конаенсаторы 22-24.

Выход усилителя-формирователя 1 сое- 1динен с входом ждущего мультивибрато- ра 2, прямой и инверсный выходы ко- п орого соответственно через первый 3 и вто- :рой 4 резисторы соединены с первым и вто- |рым входами симметричного двухполярного детектора 5, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами фильтра 7, а средняя точка - с общей щиной и средней точкой фильтра 7, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом и инвертирующим входом дифференциального усилителя 6. Первым входом фильтра 7 является первая клемма третьего ре- Зистора 8, вторая клемма которого через Последовательно соединенные четвертый- |щестой резисторы 9-И соединена с пер- |вым выходом фильтра 7, второй вход кото- ;рого через последовательно соединенные седьмой-десятый резисторы 12-15 соединен с Еггорым выходом фильтра 7, средняя точка которого через первый конденсатор 16 соединена с точкой соединения третьего 8 и четвертого 9 резисторов, через второй конденсатор 17 - с точкой соединения седьмого 12 и восьмого 13 резисторов, через одиннадцатый резистор 20 - с точкой соединения четвертого 9 и пятого 10 резисторов, через двенадцатый резистор 21 - с точкой соединения восьмого 13 и девятого 14 резисторов, через третий конденсатор 18 - с точкой соединения пятого 10 и щесто- го 11 резисторов, через четвертый конденсатор 19 - с точкой соединения девятого 14 и десятого 15 резисторов, первый и второй выходы фильтра 7 через седьмой конденсатор 24 соединены между собой, при этом первый выход фильтра 7 через щестой конденсатор 23 соединен с

96224

2

точкой восьмого 13 и девятого 14 резисторов, а второй выход фильтра 7 через пятый конденсатор 22 соединен с точкой соединения четвертого 9 и пятого 10 ре- 5 зисторов.

Устройство работает следующим образом.

Усилитель-формирователь 1 усиливает входной сигнал и подает на вход ждущего мультивибратора 2 импульсы малой длительности с частотой входного сигнала, ждущий мультивибратор 2 преобразует эти импульсы в импульсы на прямом и инверсном выходах разной полярности, нормированные по форме (прямоугольные), амплитуде и длительности, которые поступают через первый 3 и второй 4 резисторы на входы си.мметричнр двуплечего детектора 5, который преобразует частоту следования импульсов в разнонолярные напряжения, пропорциональные частоте входного сигнала преобразователя.

20

Эти напряжения поступают на входы дифференциального усилителя 6 через фильтр 7, подавляющий пульсацию: напряжение положительной полярности - на неинвертирующий вход, а напряжение отрицательной полярности - на инвертирующий вход дифференциального усилителя 6.

Выходное напряжение дифференциального усилителя 6 является выходным напряжением преобразователя и пропорционально частоте входного сигнала.

15

25

30

Формула изобретения

Преобразователь частот электрического сигнала в напряжение постоянного тока,

содержащий усилитель-формирователь, выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора, и фильтр, отличающийся тем, что, с целью снижения нижнего предела частотного диапазона и у.мень- .пения коэффициента пульсации выходного

напряжения, в него введены сим.метрйч- ный двухполярный детектор, дифференциальный усилитель, первый и второй резисторы, причем фильтр содержит второй - двенадцатый резисторы и первый - седьмой конденсаторы, выход мультивибратора через первый резистор соединен с первым входом си.мметричного двухполярного детектора, второй вход которого соединен через второй резистор с инверсным выходом ждущего мультивибратора, первый

И второй выходы симметричного двухполярного детектора соединены соответственно с первым и вторым входами фильтра, а средняя точка - со средней точкой фильтра и щиной, первый и второй выходы фильтра соединены соответственно с входо.м

и инвертирующим входом дифференциального усилителя, первым входом фильтра является первая клемма третьего резистора, вторая клемма которого через последовательно соединенные четвертый-шестой резисторы соединена с первым выходом фильтра, второй вход которого через последовательно соединенные седьмой-десятый резисторы соединен с вторым выходом фильтра, средняя точка которого соединена через первый конденсатор с точкой соединения третьего и четвертого резисторов, через второй конденсатор - с точкой соединения седьмого и восьмого резисторов, через одиннадцатый резистор - с точкой соединения четвертого и пятого резисторов, через двенадцатый резистор - с точкой соединения

0

восьмого и девятого резисторов, через третий конденсатор - с точкой соединения пятого и шестого резисторов, через четвертый конденсатор - с точкой соединения девятого и десятого резисторов, первьн и второй выходы фильтра через седьмой конденсатор соединены между собой, при этом первый выход фильтра через шестой конденсатор соединен с общей точкой восьмого и девятого резисторов, а второй выход фильтра через пятый конденсатор соединен с точкой соединения четверто1 о и пятого резисторов.