Преобразователь частоты в напряжение Советский патент 1981 года по МПК H03K9/06 

, .I Изобретение относится к иамерительгной технике и может найти применение в системах .контролирования г и регулиров ния различных параметров, в часоздости угловой скчрости вращаюишхся деталей машин. Известен преобразователь частоты в напряжение, сод жаищй последовательно соединенные дозирувэщее устройство, состоящее из триггера, устройство для сбро са с времязаоающей ЯС -цепью и ишгр i. Недостатком преобразователя является неустойчивость к перегрузкам по входному сигналу. Известен также преобразователь часто ты в напряжение, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, первый триггер, единичный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход - ко входу устройства осреднения, и второму входу пфвого элемента И, второй триггер , еди ничный вход которого соединен с входной шиной преобразователя, а выход - со вторым входом второго элемента И, и счет- чик импульсов,, вход которого подключен к выходу первого элемента И . Недостатком данного устройства является неустойчивость к перегрузкам по входному сигналу. При достижении частоты входного сигнала, Щ}евышающей предельную, период |:с1т01рой равен сумме длительности импульса на входе осредняющёго устройства и периода опорной частоты, выходное напряжение уменьшается в два раза. Это объясняется тем, что преобразователь перестает реагировать на импульс входного сигнала, прихсщяший в момент неполного заполнения счетчика импульсов, что эквивалентно уменьшению хфеобразуемой астоты в два раза. Цель изобретения - повышение устойчивости к перегрузкам по-входному сигналу. Поставленная цель достигается тем, что в преобр,азователе частоты в напр яжевие, содержащем генератор опорной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, первый триггер, единичный вход которого подключен к выходу второго эле 1ента И, а выход - ко входу устройства осреднения и второму входу первого элемента И, второй триггер, единичный вход которого соединен с входной шиной преобразователя, а выход - со вторым входом второго элемента И, и счетчик импульсов, вход которого подключен к ВЫХОДУ первого .элемента И, нулевой вход второго триггера подключен к дополнипгельному выходу счетчика импульсов, выход второго триггера подключен через дифференцирующую цепь ко входу установки счетчика в нулевое состодаие, а основной выход счетчика импульсов соединен с купевым входом первого три1 гера. Начертеже представлена блок-чзхема предпагаеМого преобразователя. Устройство содержит генератор 1 опор ной частоты, элементьд И 2 и 3, первые входы которых соединены с выходом гене ратора, триггер 4, единичный вход которого соединен со входной шиной преобразователя, триггер 5, единичный вход которого подключен к выходу элемент И 2, счетчик 6 импульсов, вход которого соединен с выходом элемента И 3. К выходу триггера 5 подключен вход устройства 7 осреднения и второй вход эле мента ИЗ. Выход триггера 4 подключен ко второму входу элемента И 2 и через дифференцирующую цепь 8 - ко входу установки счетчика 6 в состояние О. Выход счетчика подключен к нулевому входу триггера 5, а доволнительный выход -i кнулевому входу триггера 4. . ycTpoiacTBo работает следующим образом. Первым импульсом входного сигнала . триггер устанавливается в состояние 1 при этом на выходе, дифференцирующей цепи 8 появляется короткий импульс, устанавливающий Счетчик 6 в состояние О. Одновременно единичный потенциал с выхода триггера 4 открьшает элемент И 2. Импульс с генератора t через отвр тый элемент И 2 устанавливает триггер 5в состояние 1. Сигналом с выхода последнего открывается элемент И 3 и счетчик 6 начинает подсчитывать импуль оы с вь1хода генератора 1. Когда счетчи 6импульсов заполняется до половины воей емкости; , на его дополнительгном выходе появляется импульс, который устанавливает триггер 4 в исходное состояние О. После того, как в счетчик 6 поступает числоимпульсов, полностью заполняющее его емкость, на основном выходе счетчика появляется сигнал, устанавливающий триггер 5 в исходное состояние О . Таким образом, на входе осредняющего устройства 7 формируются импульсы постоянной длительности, частота следова- ния которых соответствует частоте входного сигнала. Устройство осреднения стабилизирует импульсы по амплитуде и выделяет постоянную составляющую напряжения, которая пропорциональна преобразуемой частоте. В случае перегрузки, по входному сигналу (период следования входных Импульсов меньше длительности импульсов постоянной длительности на входе устройства 7 осреднения триггер 4 реагирует на каждый импульс входного сигнала, имеющий период следования больше интервала времени, через который появляется сигнал на дополнительном выходе счетчика импульсов. При этом через цепь 8 счетчик 6 уста1швли ваётся в .исходное состояние раньше момента его полного заполнения. В этом случае сигнал на основном выходе счет- чика отсутствует, а триггер 5 постоянно находится в состоянии 1. В результате в момент перегрузки на выходе устройства 7 осреднения поддерживается максимальное напряжение. Таким образом, в предлагаемом устройстве при превышении входной частотой предельного значения на его выходе находится напряжение, равное максимальному, т.е. повышается устойчи вость к перегрузкам по входному сигналу. Формула изобретения Преобразователь частоты в напряжение, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, первый триггер, единичный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход - ко Входу устройства осреднения н второму входу первого элемента И, второй триггер, единичный вход которого соединен с входной шиной преобразователя, а выхся - со вторым входом второго элемента И, и счетчик импульсов,

вход которого подключен к выходу первог элемента И, отличающийся тем, что, с целью повьпиения устойчивости к перегрузкам по входному свх на, нулевой вход второго триггера подключен к дополнительному выходу счет чика импульсов, выход второго триггера подключен через дифференцирующую цепь ко входу установки счетчика в нулевое cocTosoffle, а основной выход счетчика

импульсов соединен с нулевым входом первого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 297123, кл. Н К 9/О6, 25.09.69.

2.Патеаг США № 3591858, кл. ЗО7-255, 1972 (прототип).