ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ•:?:'•: Т пч Советский патент 1974 года по МПК H03M1/60 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может найти применение при построении частотно-цифровых приборов.

Известен преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий операционный усилитель, к инвертирующему входу которого подключена интегрирующая цепь, а выход соединен с неинвертирующим входом через диод и резистивный делитель напряжения, и дозирующее устройство, соединенное с интегрирующей цепью и через ключ - с выходом усилителя.

С целью упрощения в предлагаемом преобразователе выход ключа соединен с неинвертирующим входом усилителя через последовательно соединенные дополнительные интегрирующую цепь и диод.

На чертеже изображена структурная схема преобразователя напряжения в частоту еледования импульсов.

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов содержит операционный усилитель 1, к неинвертирующему входу которого присоединена интегрирующая цепь 2 и 3, а к его выходу присоединен электронный ключ 4, соединенный с интегрирующей цепью, состоящей из конденсатора 2 и резистора 3, через дозирующее устройство 5 и через последовательно соединенные другую интегрирующую

i2

цепь, состоящую из конденсатора 6, резистора 7 и диода 8 с неинвертирующим входом усилителя, к которому также присоединен выход операционного усилителя 1 через последовательно соединенные диод 9 и резистор 10, а неинвертирующий вход через резистор М соединен с общим проводом.

Работа преобразователя напряжения в частоту следования импульсов основана на заряде конденсатора 2 током, пропорциональным входному на-пряжению, и последующим разрядом его импульсами стабильного количества электричества, формирующегося в дозирующем устройстве б.

За период преобразования количество электричества, накопленное на интегрирующем конденсаторе 2 от входного напряжения Упх, уравновешивается импульсом обратной связи

(о).

С момента окончания импульса обратной связи преобразователь работает следующим образом.

Под действием этого импульса нaiпpяжeниe на конденсаторе 2 становится отрицательным (по отнощению к общему проводу) и прикладывается к инвертирующему входу операционного усилителя. На неинвертирующем входе усилителя напряжение равно нулю, так как напряжение на вы.ходе усилителя равно напряжению насыщения и, следовательно, диод 9 закрыт. Ключ 4 замкнут и на его выходе напряжение также равно нулю. При зарядке конденсатора 2 положительным входным током (плюс источника входного напряжения приложен к резистору 3) напряжение на нем возрастает и наступает момент, когда оно оказывается равным нулю, в результате потенциалы обоих входов усилителя равны, и он выходит из области насыщения. При этом коэффициент усиления его резко возрастает. Напряжение на выходе начинает изменяться от +/7н до -1/„.

Диод 9 открывается и замыкает цепь положительной обратной связи через резистор 10 с выхода усилителя на неинвертирующий вход. Благодаря этому процесс изменения напряжения на выходе усилителя происходит лавинообразно. Па неинвертирующем входе устанавливается напряжение 1/+, которое удерживает усилитель в этом состоянии. Ключ 4 размыкается, а напряжение на его выходе изменяется от нуля до опорного Uo, при этом напряжение на выходе второй интегрирующей цени, состоящей из конденсатора 6 и резистора 7, начинает возрастать. Постоянная интегрирования выбирается таким образом, что напряжение на неинвертирующем входе возрастает значительно быстрее, чем на инвертирующем входе усилителя. Как только оно превысит напряжение отпирания диода 8, начинает возрастать напряжение на неинвертирующем входе усилителя, что происходит до тех пор, пока напряжения на обоих входах не станут равными.

Напряжение на выходе усилителя начнет изменяться от -Un до-j- (/н, диод 9, закрывается, а ключ 4 замыкается, при этом дозирующее устройство выдает отрицательный имиульс стабильного количества электричества и разряжает конденсатор 2. Преобразователь возвратился в исходное состояние. Затем описанный процесс работы повторяется сначала.

Предмет изобретения

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий операционный усилитель, к инвертирующему входу которого подключена интегрирующая цепь, а выход соединен с неинвертирующим входом через диод и резистивный делитель напряжения, и дозирующее устройство, соединенное с интегрирующей цепью и через ключ - с выходом усилителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы, выход ключа соединен с неинвертирующим входом усилителя через носледовательно соединенные дополнительные интегрирующую цепь и диод.