Преобразователь частоты в напряжение Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля и может быть использовано в информационно-из мерительных системах автоматики и вычислительной техники.

Известен преобразователь частоты, работающий по принципу подсчета числа периодов преобразуемой частоты за эталонный интервал времени Ij.

Его недостатком является низкое быстродействие.

Известен преобразователь частоты в напряжение, содержащий формирователь управляющих сигналов, опорный генератор, счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу опорного генератора, а входы установки в нуль и разрешения счета соответственно к первому и второму выходам формирователя управляющих сигналов, и цифро-аналоговый преобразователь, к аналоговому входу которого подключен выход источника эталонного напряжения Г 2}.

Его недостатки обусловлены тем, что для получения линейной функции преобразования цифро-аналоговый преобразователь должен быть обратно пропорциональным, и заключаются в пониженной надежности и недостаточной.

точности, так как при равных материальных затратах обратно пропорциональный цифро-аналоговый преобразователь менее точен, чем магнитный.

Целью изобретения является повышение точности и надежности.

Поставленная цель достигается тем что в преобразователь частоты в напряжение, содержащий формирователь

10 управляющих сигналов, опорный генератор, счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу опорного генератора, а входы уста- , новки в нуль и разрешения счета со15ответственно к первому и второму выходам формирователя управляющих сигналов, и цифро-аналоговый, преобразователь, к аналоговом входу которого подключен выход источника эта20лонного напряжения, введены блок умножения кодов, входы которого подключены к выходу счетчика импульсов и входу цифрово-аналогового преобразователя, блок уставки, компаратор ко25дов, входы которого подключены к выходам блока уставки и блока умножения кодов, и регистр последовательного приближения, первый и второй входы которого подключены соответст30венно к выходам компаратора кодов и опорного генератора, а выход - к входу цифро-аналогового преобразователя . На чертеже приведена функциональная схема преобразователя часто ты в напряжение. Он содержит формирователь 1 управляющих сигналов, опоршлй генератор 2, счетчик импульсов 3, счетный вход которого подключен к выходу опорного генератора 2, а входы установки в нуль и разрешения счета соответственно к первому и второму выходу формирователя 1, блока умножения кодов 4, вход которого подключен к выходу счетчика 3, а управляющий вход к выходу формирователя 1. Выход блока 4 подключен к первому входу компаратора кодов 5, к второму входу которого подключен выход блока устав ки 6. Выходы компаратора 5 и генератора 2 подключены к входам регистра последовательного приближения 7, выход которого соединен с входами блока 4 и цифро-аналогового преобразова теля 8. К аналоговому входу цифроаналогового преобразователя 8 подклю чен выход источника эталонного напря жения 9. Преобразователь работает следующи образом. Входной сигнал измеряемой частоты поступает на формирователь управляющих сигналов 1. Первый инверсный сигнал с фop шpoвaтeля 1 приходит на счетчик 3, сбрасывая его в нуль, второй инверсный сигнал рс13решает заполнение счетчика 3 опорной ч астотой, а третий неинверсный сигнал про изводит запись содержимого счетчика 3 в блок умножения 4. Опорный генератор 2 формирует, сиг налы: опорной частоты (д5)для заполнения счетчик 3 J тактовой частоты С i.) . для управления регистром последовательного приближения ,7. Код со счетчика 3, пропорциональный сформированному периоду Т входной частоты f , поступает на блок умножения 4 и далее на компаратор 5, где осуществляется цифровое сравнение кода ; поступающего с блока умножения 4, и кода Q -Х , поступающего с блока уставки б. Сигнал равенства кодов с компаратора 5 управляет тактовой частотой tip) в регистре последовательного приближения 7, на котором вырабатывается параллельный код Z обратный коду у периода Т После линейного преобразователя данного кода цифро-аналоговым преобразователем 8 получаем выходное напряжение преобразователя частоты в напряжение, которое можно определять по выражению В предлаемом устройстве можно использовать стандартный линейный цифро-аналоговый преобразователь, за счет чего повышается точность преобразователя и надежность всего устройства. Формула изобретения Преобразователь частоты в напряжение, содержащий формирователь управляющих сигналов, опорный генератор, счетчик испульсов, счетный вход которого подключен к выходу опорного генератора, а входы установки в нуль и разрешения счета соответст|Венно к первому и второму выходам (формирователя управляющих сигналов, и цифро-аналоговый преобразователь, к аналоговому входу которого подключен выход источника эталонного напряжения, отличаю щи и ся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены блок умножения кодов, входы которого подключены к выходу счетчика импульсов и входу цифро-аналогового преобразователя, блок уставки, компаратор кодов входы которого подключены к выходам блока уставки и блока умножения кодов, и регистр последовательного приближения, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам компаратора кодов и опорного генератора, а выход - к входу цифро-аналогового преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Справочник по радиоэлекторнным устройствам. Под ред. Д.П.Линде, м;, Энергия, 1978 с. 420-421. 2. Измерительная техника, 1968, № 8, с. 69, фиг. 2 (прототип).

У:

Я

г-N

(/

5

гУ

A-J V-n

&(/.Z

Л

G X

у

x