Аналоговый преобразователь относительной разности частот Советский патент 1980 года по МПК G01R23/09 

t

Изобретение относится к измер тельной технике, в частности к частотным системам автоматики и контроля, и предназначено для получения постоянного напряжения, пропорционального относительной разности частот двух импульсных потоков.

Известно устройство, содержащее формирователи импульсов, ключи, генератор импульсов и счетчик fj .

Недостатками его являются сложность и отсутствие аналогового выхода.

Наиболее близким из известных к изобретению является измеритель малой относительной разности двух частот следования импульсов, содержащий бло выделения разностной частоты, блок поочередного формирования импульсов двух частот, ключи, логические схемыр триггерные делители частоты и мостовой преобразователь разностной частоты 2 . Принцип действия указанного преобразователя основан на преобразовании в аналоговый сигнал выделенной абсолютной разности двух частот с помощью мостового преобразователя, соответствующая запитка которого обеспечивает пропорциональность выходного сигнала относительной разности сравниваемых частот.

Недостатками этого устройства являются его сложность и оольшая инер5 ционность.

Цель изобретения - упростить устройство и повысить его быстродействие.

10 Это достигается тем, что в устройство, содержащее формирователь периодов и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя периодов, введены интегратор и сумматор, причем первый вход сумматора подключен к шине питания постоянного напряжения и к первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходом интегратора и

20 вторым входом сумматора, выход ключа соединен со входом интегратора. На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Преобразователь состоит из формирователя 1- периодов,ключа 2, интегратора 3 и.с /мматора 4.

Преобразователь работает следую30 1ИИМ образом.

Формирователь l производит вьвделение следующих друг за другом периодов двух сигналов. На время действия одного из них Т,, ко входу интегратора подключается напряжение источника U(j , во время же действия периодов вход интегратора подается его выходное напряжение. В паузах между импульсами ключ 2 разомкнут и интегратор работает в режиме памяти . Так как интегратор реализуется на основе инвертирующего усилителя постоянного тока, то выходное напряжение интегратора 3 противоположно по знаку напряжению UQ источника,и во время действия периода Т происходит заряд конденсатора интегратора, а во время действия Т его разряд.При выборе постоянной времени интегратора много больше периодов f ,1 напряжение на его выходе за время дей.ствия каждого из них практически не меняется. Это означает, ч то в установившемся режиме заряд, получаемый конденсатором интегратора, равен заряду теряемому, и на выходе 3 имеет место постоянное напряжение , удовлетворяющее соотношению

,

отсюда

U

и. OT

Сумматор 4 производит суммирование напряжений UQ U, что (с учетом знака U{) дает величину выходного напряжения устройства

UBb.x Uo-Uo U b ::2,U, пропорциональную относительной разi,-f,

ности частот

1

,

i.

где

г На фиг. 2 позицией б обозначен выход ключа 2, формирующего сигнал

интегратора из напряжений Уо. Здесь же для наглядности в увеличенном масштабе изображена форма пульсаоЦИй напряжения интегратора. Амплитуда пульсации определяется в 1ишь соотношением между длительностью периодов и постоянной времени интегратора и никак не зависит от взаимного расположенияпериодов и их соотношения, что определяется использованием

Q режима памяти интегратора (см.фиг.2). Таким образом, постоянная времени интегратора рассчитывается лишь исходя из требуемого подавления пульсации, определяемых самими сравниваемыми частотами, а не их разностью, как

в известном устройстве.

Это обеспечивает существенное повышение быстродействия . Причем в предлагаемом преобразователе используется примерно втрое меньше оборудования, чем в известном устройстве, т.е. напряжение устройство намного проще известного.

Формула изобретения

.Аналоговой преобразователь относительной разности частот, содержащий формирователь периодов и ключ,

управляющий вход которого соединен

с выходом формирователя периодов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, в него введены интегратор и сумматор, причем первый вход сумматора подключен к шине питания

постоянного напряжения и к первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходом интегратора и вторым входом сумматора, выход ключа соединен со входом интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 324586, кл.а01К23/10, 1970.2.Авторское свидетельство СССР 307981, кл.С;01К23/06, 1969.

Вм31

,tto