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

I Изобретение относится к лектро измерительной технике, в частности к преобразователям напряжения обеих полярностей в частоту, и может быть использовано при построении измерительных приборов, а также устройств ввода данных в вычислительшле машины дискретного действия. Известен преобразователь напряжения в частотуf в котором для обеспечения возможности работы при обеих пояярностях входного сигнала используется реверсирующий переключатель на устройства 1. Недостатком его является пониженная точностьг обусловленная падением напряжения на переключателе. Известен преобразователь напряжения.в чаЬтоту, содержащий интехратор выполненный на интегрирующем конденс;ат(фе и операционном усилителе, неинвертируюций вход jcoToporo соединен с входной шиной преобразователя чере первый делитель напряжения, а и вотирующий - через два последоватеяьно соединенных резистора, общгих точка котсфых соединена с общей шиной через ключ, и компаратор, вход которого соединен с выхсщом иитеграг,тора, через второй делитель напряжения. Для обеспечения работы при обеих полярностях входного сигнала данный преобразователь имеет второй ключ, причем оба ключа ныпсшнены на транзисторах разного типа проводимости, и переключатель, через который общая точка двух резисторов соединена с ключами Недостатком преобразователя является пониженная точность, обусловленная падением напряжения на переключателе и разностью падений напряжений на открытых транзисторах разного типа проводимости, , Целью изобретения является повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в известный преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, выполненный на интегрирующем конденсаторе я операционном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен с входной шиной преобразователя через первый делитель напряжения, а инвертирующий - через два последовательно соединенных резистора, общая точка которых соединена с общей шиной через ключ, и компаратор, вход которого соединен с выходом интегратора через второй делитель напряжения, введен логическиП блок, первый вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к управляющему входу ключа, и .блок определения полярности, вход которого подключен к входной шине преобразо§ателя, а выход - ко второму входу логического блока. На чертеже представлена функциональная схемапредлагаемого устройств Преобразователь содержит интагратор 1, выполненный на операционном усилителе 2, резисторах 3 и 4 и конденсаторе 5. Неинвертнрукхдий вход усилителя 2 соеда1нен с входной шиной преобразователя через делитель напря жения на резистсчрах б и 7. Выход интегратора 1 через делитель напряжения 8 соединен со входом компаратора 9, .Общая точка резисторов 3 и 4 соединена с общей шиной через ключ 10, управляющий вход которого соединен с выходом логического блока 11. Входы блока 11 подключены к выходг м блока 12 определения Полярности и компаратора 9. Блок 11 должен обеспечивать реализацию логической функ ции вида Р АВ+АВ или Р АВ+АВ в зависимости от типа используемого ключа. Работа преобразователя при полоймтельном входном напряжении происхо дит следукщим образом. Преобразуемое напряжение поступает через резисторы 3 и 4 на инвертирукидай вход и резистор 7 - на неинЭертирующий вход усилителя 2 интегратора 1. Ключ 10, управляемый напря жением с выхода логического блока 11, при этом разомкнут и напряжение на инвертирукедем входе по отношению к напряжению на неинвертирующем вхог де имеет положительную полярность. На вхс|щя логической схемы поступаю. напряжения отрицательной полярности с захода блока 12 определения попярно сти входного напряжения и с выхода компаратора 9. напряжение на выхо е интегратора уменьшается до тех пока величина напряжения на выходе делителя напряжения не достигнет нижнего уровня срабатывания кс пг атсчра 9. В этот момент компаратор срабатывает, напряжение на его выходе становится положительным, напряжение на выходе логи.ческого блока 11 изменяется, в результате чего ключ10 замыкается. При этом полярность напряжения между входами усилителя и интаграт( намеряется, и напряжение на выходе интехратс а на шнавт у вличиватьбя. В момент, когда напряжение на выходе делителя напряжения достигает верхнего уров .ня срабатывания компаратора 9, пос- ледний срабатывает, напряжение на его выходе меняется на отрицательное, ключ размыкается, и процесс преобразования далее повторяется. На выходе преобразователя при этом имеются прямоугольные импульсы, частота которых пропорциональна абсолютной величине входного напряжения, а на выходе блока определения лолярности входного напряжения напряжение отрицательной полярности. При отрицательном входном напряжении напряжения на выходе компаратора и на выходе блока определения полярности имеют положительную полярность. Блок 11 устанавливает ключ в разомкнутое состояние, и весь цикл преобразования происходит аналогично. При этом на выходе блока определения полярности входного напряжения имеется напряжение положительной полярности. За счет отличительных признаков изобретения достигается noBbaiieieie точности преобразования, так как исключается влияние падения напряжения на переключателе, и, кроме того, обеспечивается идентичность функции преобразования при обеих полярностях входного сигнала. Формула изобретения Преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, выполненный на интегрирующем конденсаторе и операционном усилителе, нбинвертируквдий вход которого соединен с входной шиной преобразователя через первый делитель напряжения, а инвертирующий - через два последовательно соединенных резистора, общая точка соединена с общей шиной через ключ, и компаратор , вход которого соединен с выходом интегратора через второй делитель напряжения, отличающийся тем, что, с целью пошлаения точности, в него введён логический блок, первый вход которого подключен к выходу компаратс а, а выход - к управляющему входу ключа, и блок определения псшярности, вход котсч ого подключен к входной шине .преобразоватЪля, а выход - к вторсину входу логического блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент CSlIA 2256426г кп. 235-183, 14.06.66. 2.Глаэов М.Н., Иванцов Я.Ф. Линейный преобразователь Напряжение-частота. - Приборы и техника эксперимента, 1979, 1, с. 143144 (прототип).

Ч

-CZDопредемиияполярности