Преобразователь периода в постоянное напряжение Советский патент 1988 года по МПК H03M1/50 

(Л

с

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения частоты, периода и фазового сдви1а. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет преобразования периода сигна:1ов изменяющейся частоты. Преобразователь содержит источник эталонного напряжения, формирователь управляющих сигналов, три электронных переключателя и два интегратора. 1 ил.

ю J

ел

GCJ

со

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения частоты, периода и фазового сдвига межд сигналами.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет, преобразования периода сигналов изменяющейся частоты и упрощение преобразователя „

На чертеже представлена структурная схема преобразователя, ; Преобразователь содержит источник 1 эталонного напряжения, формирователь 2 управляющих сигналов, первый, второй и третий электронные переключатели 3-5 и первый и второй интеграторы 6 и 7.

Выход источника 1 эталонного напряжения соединен с первыми сигнальными входами первого и второго электронных переключателей 3 и 4, вторые входы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а выходы - с входами первого и второго интеграторов 6 и 7. Вход формирователя 2 управляющих сигналов соединен с входом 8 преобразователя, первый выход - с управляющими входами, первого, второго и третьего электронных переключателей 3-5, а второй и третий выходы - соответственно с вторыми входами (входами сброса) первого и второго интеграторов 6 и 7. Первый и второй входы третьего электронного переключателя 5 соединены соответственно с выходами первого и второго интеграторов 6 и 7, а выход - с выходом 9 преобразователя.

Преобразователь периода в постоянное напряжение работает следующим образом.

Измеряемьм сигнал с входа 8 преобразователя поступает на вход формирователя 2 управляющих сигналов, на первом выходе которого образуется скачкообразно изменяющийся сигнал, моменты переключения которого совпадают с моментами перехода через -нуль входного сигнала, а на втором и третьем выходах - положительные короткие импульсы, совпадающие по времени соответственно с моментами нарастания и спада сигнала на выходе формирователя 2 управляющих сигналов. В промежутки времени, когда сигнал на первом вькоде формирователя 2 управляющих сигналов имеет положительную по0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

лярность, первый, второй и третий электронные переключатели 3-5 находятся в положении, изображенном на чертеже. При этом на вход первого интегратора 6 через первый электронный переключатель 3 поступает сигнал постоянной амплитуды от источника 1 эталонного напряжения, а вход второго интегратора 7 через второй электронный переключатель 4 подключен к шине нулевого потенциала. В этом режиме на выходе первого интегратора

6образуется линейно нарастающий сигнал, а на выходе второго интегратора

7имеет место сигнал постоянного уровня, который через третт-ш электронный переключатель 5 поступает на выход 9 преобразователя„

В промежутке времени, когда сигнал на выходе формирователя 2 управляющих сигналов имеет отрицательную полярность, первьй, второй и третий электронные переключатели 3-5 находятся в положении, противоположном изображенному на чертеже. При этом сигнал постоянной амплитуды с выхода источника 1 эталонного напряжения поступает через второй электронньй переключатель 4 на вход второго интегратора 7, а вход первого интегратора 6 подключен через первый электронньй переключатель 3 к шине нулевого потенциала. На выходе второго интегратора 7 образуется линейно нарастающий сигнал, а на выходе первого интегратора 6 имеет мес то сигнал постоянного уровня, которьй через третий электронный переключатель 5 поступает на выход 9 устройства.

В моменты изменения отрицательной полярности измеряемого сигнала на положительную под действием коротких импульсов сброса с второго выхода формирователя 2 управляющих сигналов осуществляется разряд конденсатора первого интегратора 6, а сигнал на его выходе скачкообразно изменяется до нулевого уровня. По окончании импульса сброса сигнал на выходе первого интегратора 6 линейно нарастает до момента изменения положительной полярности измеряемого сигнала на отрицательную. В этот момент времени рост сигнала на выходе первого интегратора 6 прекращается, так как вход последнего подключается к шине вого потенциала. Сигнал на выходе первого интегратора 6 остается постоянным до поступления следующего импульса сброса с второго выхода форми- ровгтеля 2 управляющих сигналов. Далее цикл работы преобразователя повторяется. Таким образом, в течение полупериода измеряемого сигнала, когда он имеет положительную полярность, сигнал на выходе первого интегратора 6 линейно нарастает от нуля до некоторого уровня, а в течение последующего полупериода измеряемого сигнала, когда он имеет отрицательную полярность, сохраняется на достигнутом уровне. Этот уровень пропорционален периоду измеряемого сигнала, так- как нарастание сигнала на выходе первого интегратора 6 осуп1ествляется по линейному закону.

Аналогично под действием зтмпульсов сброса с третьего выхода формирователя 2 управляющих сигналов и постоянного сигнала, поступающего с выхода источника 1 эталонного напряжения через второй электронный переключатель 4 на вход второго интегратора 7, изменяется сигнал на выходе второго интегратора 7. Однако в промежутки времени, когда сигнал на выходе первого интегратора 6 нарастает, на выходе второго интегратора 7 он остается на постоянном уровне, пропорциональном периоду измеряемого сигнала, и наоборот.

Таким образом, на выходе одного

Ш

15

20

30

приводит к соответствующему изменению амплитуды сигнала на вьпчодах первого и второго интеграторов 6 и а следовательно, разователя.

Ф

и на выходе-9 прео

ормула изобретения Преобразователь периода в постоян ное напряжение содержащий источник эталонного напряжения, два электронных переключателя, первые сигнальные входы которых подключены к выходу источника эталонного напряжения, фор мирователь управляющих сигналов, вхо которого подключен к входу преобразо вателя, а первый вьпход - к управляю- входу первого электронного пере ключателя, первый и второй интеграто ры подключенные своими входами к вы ходам первого и второго электронных переключателей, соответственно, о т- личающийся тем, что, с целью расширения функциональных возмож ностей за счет преобразования период сигналов изменяющейся частоты и упро щения преобразователя в него введек третий электронньп переключатель« первый и второй входы которого соеди нень соответственно с выходами перво го и второго интеграторов, а выход - с выходом преобразователя, первый вы ход формирователя управляющих сигналов подключен к управляющим входа2- второго и третьег о электронных переиз интеграторов (6 или 7) всегда име- 35 ключателей, дсчтолнительные второй и

ет место сигнал постоянного уровня, пропорционального измеряемому периоду, который через третий электронный переключатель 5 поступает на выход 9 устройства. Изменение периода поступающего на вход 8 устройства сигнала

приводит к соответствующему изменению амплитуды сигнала на вьпчодах первого и второго интеграторов 6 и 7, а следовательно, разователя.

и на выходе-9 преоб

5

0

.5

0

Ф

ормула изобретения Преобразователь периода в постоянное напряжение содержащий источник эталонного напряжения, два электронных переключателя, первые сигнальные входы которых подключены к выходу источника эталонного напряжения, формирователь управляющих сигналов, вход которого подключен к входу преобразователя, а первый вьпход - к управляю- входу первого электронного переключателя, первый и второй интеграто- ры подключенные своими входами к выходам первого и второго электронных переключателей, соответственно, о т- личающийся тем, что, с це лью расширения функциональных возможностей за счет преобразования периода сигналов изменяющейся частоты и упрощения преобразователя в него введек третий электронньп переключатель« первый и второй входы которого соеди- нень соответственно с выходами первого и второго интеграторов, а выход - с выходом преобразователя, первый выход формирователя управляющих сигналов подключен к управляющим входа2- второго и третьег о электронных перетретий его вькоды - к вторым входам первого и втогл-о интеграторов соот- ветственно. вторые входы первого и второго электронньпс переключателей подключены к шине нулевого потенциала.