ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1970 года по МПК H03M1/60 

;1

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для преобразования напряжений постоянного тока в унифицированный частотный сигнал и применяемым Ири построении частотно-цифровых измерительных дзриборов и систем.

Известны преобразователи напряжения в частоту следования импульсов, содержащие модулятор, усилитель переменного тока, демодулятор, управляемый генератор и цепь обратной связи, представляющую собой обратный преобразователь частота-напряжение.

Недостатком известного преобразователя является низкое быстродействие, онределяемое в основном параметрами обратного преобразователя «частота-напряжение.

Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя.

Для достижения этой цели коммутирующие напряжения для управления модулятором и демодулятором снимаются с выходов триггера, счетный вход которого подключен к выходу управляемого генератора, а обратный преобразователь «частота-напряжение выполнен так, что на его выходе формируется напряжение, пропорциональное периоду выходной частоты управляемого генератора, в каждый четный или нечетный период его выходной частоты.

На чертеже показана схема преобразователя напряжения в частоту следования импульсов.

Преобразователь содержит последовательно соединенные модулятор 1, усилитель 2 переменного тока и демодулятор 3; управляемый генератор 4, выход которого соединен со счетным входом триггера 5. К .выходам триггера присоединены коммутирующие входы модулятора 1 и демодулятора 3. Обратный преобразователь 6 «частота-напряжение составлен из стабилизатора 7 тока, конденсатора 8 и одновибратора 9.

Конденсатор 8 соединен с одним из сигнальных входов модулятора / и через ключ 10, управляемый с выхода триггера 5, присоединен к стабилизатору 7 тока, а параллельно конденсатору 8 включен второй ключ и, управляемый с выхода одновибратора 9, вход которого также соединен с выходом триггера 5.

Преобразователь работает следующим образом.

При приходе на счетный вход триггера 5 очередного импульса с выхода управляемого генератора 4 триггер 5 опрокинется в одно из устойчивых состояний. На его выходе, соединенном с управляющим входом ключа 10, входом одновибратора Я коммутирующим входом демодулятора 3 и тем коммутирующим входом модулятора /, который коммутирует сигнальный вход, соединенный с преобразуемым напряжением, образуется, например, положительный перепад напряжений. В результате этого на выход модулятора 1 проходит преобразуемое напряжение и, кроме того, открывается ключ 10 и запускается одновибратор.Я который выдает импульс длительностью т, открывая ключ 11, шунтирующий конденсатор 8 и разрялсающий его. По истечении времени т одновибратор вернется в стабильное состояние и ключ 11 при этом закроется, разрывая цепь шунтирования конденсатора 8. Происходит заряд конденсатора 8 через ранее открытый ключ 10 от стабилизатора 7 тока в течение времени: Г-т, где 7 - период выходной частоты управляемого генератора. Напряжение на конденсаторе растет но закону: U, li.dt, а так как / coust, то U, i(T-), т. е. напряжение, до которого заряжается конденсатор, линейно зависит от периода выходной частоты. Следуюш;ий импульс с выхода управляемого генератора опрокинет триггер 5 в такое состояние, что на его выходе, соединенном с другими коммутируюш;ими входами демодулятора 3 и модулятора 1, образуется положительный перепад напряжения. При этом напряжение, до которого зарядился конденсатор 8, проходит па выход модулятора 1. Таким образом, в течение одного периода на выходе модулятора имеется преобразуемое напряжение, а в течение другого периода - напряжение с выхода обратного преобразователя, т. е. напряжение, накопленное за период выходной частоты на конденсаторей. Фильтр, входяший в демодулятор 3, можно выполнить с малой постоянной времени, так как пульсации выходного напряжения демодулятора синхронизированы с выходной частотой управляемого генератора. В данном преобразователе формирование напряжения на выходе обратного преобразователя 6 происходит за один период выходной частоты, и весь переходный процесс, т. е. сведение ошибки рассогласования к нулю, занимает несколько -периодов выходной частоты преобразователя. Выражение для периода выходной частоты можно получить, если принять равной нулю ошибку рассогласования, тогда период выходной частоты: Если длительность т импульса одновибратора много меньше выходного периода Т, то нестабильность т не будет сущзственно сказываться на точности преобразования напряжения в период. Предмет изобретения Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий модулятор, усилитель переменного тока, демодулятор, управляемый генератор, конденсатор, ключи и стабилизатор тока, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит триггер и одновибратор, причем выход управляемого генератора подключен ко входу триггера, один выход которого соединен с первыми управляющими входами модулятора и демодулятора, а другой выход - со вторыми управляющими входами модулятора и демодулятора, а также со входом одновибратора и входом первого ключа, другой вход которого подключен к стабилизатору тока, а выход - к сигнальному входу модулятора, к конденсатору и ко входу второго ключа, другой вход которого соединен с выходом одновибратора.