Преобразователь напряжения в частоту Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 

I

Илобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования напряжения в частоту в информационно-измерительных системах, в частности, когда необходима повышенная надежность.

Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, компаратор и цепь импульсной обратной связи fl.

Недостатком известного устройства является пониженная надежность.

Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий основной канал преобразования, выполненный на интеграторе, к выходу которого через первый резистор подключен вход компаратора, и источнике опорного напряжения, соединенном через второй резистор и первый ключ с входом интегратора, и мерез третий. резистор и второй ключ - с входом компаратора, причем вход интегратора соединен с входной шиной преобразователя, и через четвертый резистор- с входом компаратора , а управляющие входы ключей соединены с выходной шиной преобразователя Г23.

Недостатком данного устройства является пониженная надежность, так как устройство выходит из строя при отказе одного любого элемента схемы.

10

Цель изобретения - повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения в частоту, содержащий основ15ной канал преобразования, выполненный на интеграторе, к выходу которого через первый резистор подключен вход компаратора, и источнике опорного напряжения, соединенном через

20 второй резистор и первый ключ с входом интегратора, и через третий резистор и второй ключ - с входом компаратора, причем вход интеграто9pa соединен с входной шиной и через четвертый резистор - с точкой соединения второго ключа и третьего резистора, а управляющие входы ключей соединены с выходной шиной, введены резервирующие каналы преобра зования выполненные идентично основному, входы которых соединены с входной шиной, и мажоритарный элемент , к входам которого подключены выходы всех каналов преобразования, причем управляющие входы ключей резервирующих каналов преобразования соединены с выходом мажоритарного элемента. На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователя. Устройство содержит основной ка.т 1нал 1 преобразования и два резервиру рующих канала 2 и 3 (число резервиру ющих каналов в конкретном варианте преобразователя выбирается, исходя из требований по надежности). Кажды канал преобразования содержит интегратор , выход которого через резистор 5 соединен с входом компарато ра 6, источник 7 опорного напряжения соединенный через резистор 8 и ключ с входом интегратора 4, и через резистср 10 и ключ 11 - с входом компаратора 6, Вход интегратора k через резистор 12 подключен к точке соединения резистора 10 и ключа 11. Выходы всех каналов преобразования подключены к входу мажоритарного элемента 13 выход которого соединен с управляющими входами ключей всех каналов. Устройство работает следующим образом. Под Действием входного сигнала нап ряжения на выходах интеграторов t каждого канала изменяются по линейному закону. По достижении уровня срабатывания компараторов 6 последние срабатывают и на входах мажоритарного элемента 13 появляются сигналы что вследствие технологического разброса параметров каналов происходит не одновременно. При совпадении сигналов на выходах любых двух компараторов из трех,происходит срабатывание мажоритарного элемента 13, который переводит чи 6 и 7 каждого канала преобразовате ля в положение, при котором направление изменения напряжений на выходах интеграторов каждого канала изменя04ются в противоположную сторону. При достижении нулевого уровня происходит срабатывание компараторов и, при совпадении любых двух сигналов из трех, мажоритарный элемент переводит ключи каждого канала преобразователя в начальное положение. Далее процесс повторяется. При возникновении отказа одного любого элемента схемы, или исчезновения напряжения на одном любом из входов- преобразователя, работоспособность и точностные характеристики сохраняются. Входное напряжение отсутствует на входе первого канала вследствие обрыва входного провода. Компаратор первого канала и компаратор канала, у которого собственная частота наивысшая (третья) , устанавливаются в противоположные состояния, и срабатывание мажоритарного элемента, а следовательно и выходная частота, определяются частотой срабатывания нормально работающего компаратора второго канала. Неисправности остальных элементов схемы вызывают срабатывание мажоритарного элемента по сигналу компаратора одного из исправных каналов, в то время как два других канала воздействуют на мажоритарный элемент противоположно (один канал - открывает, другой канал - закрывает). Таким образом, достигается повышение надежности устройства. Формула изобретения Преобразователь напряжения в частоту, содержащий основной канал преобразования, выполненный на интеграторе, к выходу которого через первый резистор подключен вход компаратора, и источнике опорного напряжения, соединенном через второй резистор и первый ключ с входом интегратора, и через третий резистор и второй ключ - с входом компаратора, причем вход интегратора соединен с входной шиной и через четвертый резистор - с точкой соединения второго ключа и третьего резистора, а управляющие входы ключей соединены с выходной шиной, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены реэервирующие каналы преобразования, выполненные идентично основному, входы которых соединены с входной шиной, и мажоритарный элемент, к входам которого подключены выходы всех каналов преобразования, причем управляющие входы ключей резервирующих каналов преобразования соединены с выходом мажоритарного элемента.

30660

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

S f 53793, кл. Н 03 К 13/20, lMf.73

2.Преобразователь напряжения в частоту повышенной линейности. Экспресс-информация, Контрольноизмерительная техника, N, реф. 5

to t971(прототип).