Преобразователь напряжения вчАСТОТу Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к информаци- онно-измерительной технике и может быть использовано в качестве преобразователя напряжения- в частоту фиксированных по длительности импульсов положительной или отрицательной полярности в системах регулирования и контроля.

Известен преобразователь напряжения в частоту, выполненный на интеграторе и релейном гистерезисном элементе l. Его недостатком является зависимость длительности выходных импульсов от величины входного напряжения.

Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, первый вход которого соединен с входной шиной преобразователя, а выход - с неинвертирующим входом релейного гистерезисного элемента, и ключ, управляющий вход которого подключен к выхосцг релейного гистереаисного элемента 2.

Целью изобретения является обеспечение постоянства длительности выходных импульсов одной из полярностей при сох-

ранении линейности преобразования напряжения в частоту.

Достигается это тем, что в известном преобразователе напряжения в частоту, содержащем интегратор, первый вход которого соединен с входной шиной преобразователя, а выход - с неинвертирую- щим входом релейного гистерезисного элемента, и ключ, управляющий вход которого подключен к выходу релейного гнстерезисного элемента, входная шина преобразователя через делитель напряжения подключена к инвертирующему входу релейного гистерезисного элемента, ключ включен параллельно выходу делителя напряжения, а выход релейного гистере- зисного элемента через диод соединен с вторым входом интегратора.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователя.

t

Устройство содержит интегратор 1, выход которого подключен к входу релейного гистереаисного элемента 2, выполненного на операционном усилителе с положительной обратной связью. К неинвертирующему вхоцу элемента 2 подключены К71ЮЧ 3 в выход делителя напряжения, ( выполненного на резисторах 4 и 5. Вход делителя напряжения соединен с вхооной шиной преобразователя, а управляющий вход ключа 3-е выходом релейного элемента 2 и через диод 6 - с вторым вхооом интегратора 1, Интегратор 1 содержит входные резисторы 7, 8 и конден сатор 9, а релейный элемент 2 - цепь положительной обратной связи на резисторах 1О и 11. Устройство работает следующим обрааом. Предположим, что на выходе релейно- го гистерезисно о элемента 2, являющем .ся выходом устройства, присутствует напряжение отрицательной полярности, размыкающее ключ 3 и закрывающее диод 6 в это время формируется выходной им пульс отрицательной полярности. Входное напряжение Ue,. отрицательной полярнос ти поступает на первый вход интегратора 1 и через резисторы 4 и 5 - на инверти рующий вход релейного гистерезисного элемента 2. Выходное напряжение ц интегратора 1 , изменяющееся по линейпаму закону в сторону положительных значений, поступает на неинвертирующий вход релейного гистерезисного элемента 2. В момент постижения порогового . значения происходит переключение релейного гистерезисного элемента 2 и полярность выходного напряжения становится положит ел ьнЬй, что приводит к замыканию ключа 3 и открыванию диоца 6. Выхооное напряжение релейного гис-терезнсного элемента 2 через диод 6 поступает на второй вход интегратора 1. При этом инвертирующий вход релейного гистерезнсного элемента 2 соединен с общей шиной, выходное напряжение Оц интегратора 1 линейно изменяет ся в сторону отрицательных значений. При этом фиксируется импульс положител |ной полярности фиксированной олительности. В момент достижения порогового значения происходит переключение релейного гистерезисного элемента 2, и полярность выходного напряжения становится отрицательной. Далее цикл работы повторяется. Швтелыюсть выходного импульса положвтельной полярности (ключ 6 замкнут) определяется вы ражем.К. -,-,-.- 4 - tV;;IV ина петли гистерезиса релейного гиреаисного элемента 2; V. T, Pf-C9-,.c9. Если величину выбрать из овия RgftlO -tR5 ( i) длительность выходного импульса поительной полярности не будет зависеть еличины входного напряжения и опрется выражением V-лМ. Длительность выходнос о импульса отательной полярности t; определяется ажением ли ./ ,.. , ,11 Vi,;.. н ;t.,) / S ( -5:Гг)г R4+R5 Частота выходных импульсов опредется по формуле |,) J. J.4учетом выражения (2) рарна 1 .-1 .K з выражений (3) и (6) видно, что етом выражения (2) .-t ледовательно -1 Ь)) им образом Rl lJ4i IRIO -2 выУ Таким образом, благодаря отличительпризнакам изобретения обеспечиваетпостоянство длительности выходных

импульсов при сохранении линейности преобразования.

Формула из , обретения

Преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, первый вход которого соединен с входной шйной преобразователя, а выход - с неинвертирую- шим входом релейного гистерезисного элемента, и ключ, управляющий вход ко торого подключен к выходу релейного гистерезисного элемента, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства длительности выходных импульсов, входная шина преобразователя через делитель напряжения подключена к инвертирующему входу релейного гистерезисного элемента ключ включен параллельно выходу делителя напряжения, а вы ход релейного гистерезисного элемента через диод соединен с вторым входом инi тегратора.

IИсточники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР NJ 515254, кл. Н 03 К 1/16, О3.09.74

2.Radio Feruselien tt&ctroHV, 1971, J 4, с. 134, фиг. 7 (прототип).

Г

А

:S

г

VP

SiИ