ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ Советский патент 1972 года по МПК H03M1/60 G01R19/252 

Изобретение относится к электроизмерительиой технике и может служить для создаиия стабильных по частоте генераторов и преобразователей сигнала постоянного тока или напряжения в частоту.

Известны преобразователи напряжения в частоту, содержащие входной трансформатор, сглаживающий фильтр, выпрямитель и мультивибратор, выполненный на трансформаторе и переключающих транзисторах.

Однако известные схемы, построенные на магнитном мультивибраторе, зависят от измеиеиия сердечиика трансформатора и напряжения питания.

С целью стабилизации частоты ири изменении темиературы и иапряжеиия питания в предлагаемом преобразователе напряжение на зажимы иитаиия магнитного мультивибратора через выпрямитель и сглаживающий фильтр поступает со вторичной обмотки трансформатора, выполненного на сердечнике из магнитиого материала с такими температуриыми характеристиками, как у материала, сердечника магнитиого мультивибратора, иервичиая обмотка которого включена между коллекторами противофазно переключаемых транзисторов, перемагничивающих сердечник трансформатора до насыщения.

.предлагаемого устройства состоит из трансформатора Tpi, формирующего импульсы постояиной вольт-секундной площади, сердечник которого перемагничивается до насыщения от источника постоянного напряжения Е ири иротивофаэиой коммутации ключей Ki и К2 переменным напряжением Ui. Напряжение Uo со вторичной обмотки трансформатора Tpi через выпрямитель / и сглаживающий фильтр 2 подается на зажимы питаи1 я магнитиого мультивибратора 3.

Схема работает следующим образом.

При перемагиичивании сердечиика трансформатора напряжением пря.моугольной формы (фиг. 2 а) магнитный ногок в сердечнике изменяется по лииейно.му закону от зиачеиий -Os до +Фз (фиг. 2,6). Время перемагничиваиия сердечиика определяется выражеиием; 2.№Ф,

20

где - ЧИСЛО витков первичиой обмотки трансформатора Тр,.

Папряжение питаиия Е и частота напряжеиия Ll выбираются таким образом, что время перемагиичивания сердечиика т меиьще длительности перемагничивающих импульсов,

определяется только величиной тока насыщения сердечника Фа и равна:

S 2WAlФs,

где А - коэффициент трансформации трансформатора Tpi.

Напряжение на выходе фильтра 2 равно среднему значению выпрямленных импульсов (фиг. 2,2), поэтому напряжение Ls на зажимах питания магнитного мультивибратора пропорционально их вольт-секундной площади и равно

и, 21ГА,А,Ф„

где А2 - коэффициент передачи выпрямителя

/ и фильтра 2.

Известно, что частота магнитного мультивибратора / определяется напряжением питания (в данном случае U) и величиной потока насыщения сердечника Ф и равна

,.A,f,

где АЗ коэффициент пропорциональности, определяемый конструкцией трансформатора мультивибратора. Так как напряжение питания t/s пропорционально потоку насыщения Ф.,, а частота магнитного мультивибратора обратно пропорциональна величине Ф, то при выполнении сердечников трансформаторов из одного и того же материала или материалов с одинаковым температурным коэффициентом индукции насыщения BS частота магнитного мультивибратора оказывается независимой от изменений потока насыщения Ф в широком диапазоне температур. Из приведенных выражений следует, что частота магнитного мультивибратора

f 2WAiA2A3

определяется, в основном, конструктивными параметрами трансформаторов и не зависит также от величины напряжения питания Е.

Подмагни-чивающий ток, подаваемый в управляющую обмотку трансформатора TpJ мультивибратора, управляет частотой мультивибратора.

ПреДМет изобретения

Преобразователь напряжения в частоту, содержащий входной трансформатор, сглаживающий фильтр, выпрямитель и мультивибратор, выполненный на трансформаторе и переключающих транзисторах, отличающийся тем, что, с целью стабилизации частоты при изменении температуры и напряжения питания, к зажимам питания мультивибратора через сглалсивающий фильтр и выпрямитель подключена вторичная обмотка входного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к источнику питания через противофазно коммутируемые ключи, например транзисторные.

Фиг 2