SU591162A3 - Generator of pulses with repetition rate proportional to product of voltage and frequency signals - Google Patents

Description

к входной клемме 1), выдающи сигнал частоты ,-и денсиметр 2, выдающий сигна.1 напр жени .to the input terminal 1), giving out a frequency signal, - and a densimeter 2, giving out a signal. 1 voltage.

В енератор введены последовательна  цепь из усилител  3. триггера Шмитта 4 и первого мультивибратора 5 с дву.м  устойчивыми состо ни ми, элемент И б, стабилизатор 7 напр жени , фильтрующий контур, содержащий резистор 8 и конденсатор 9, дифференциальный усилитель 10, ограничитель напр жени , содержащий полупроводниковый стабилитрон 11 и резистор 12, и второй мультивибратор 13 с двум  устойчивыми состо ни ми.A sequential circuit of amplifier 3. Schmitt trigger 4 and first multivibrator 5 with two stable states, element Ib, voltage regulator 7, filtering circuit containing resistor 8 and capacitor 9, differential amplifier 10, voltage suppressor containing a semiconductor zener diode 11 and a resistor 12, and a second multivibrator 13 with two stable states.

Ко в.ходу последовательно соединенной цепи (К входной клемме 1) подключен расходомер , а к выходу - один из входов элемента И 6, выход которого через стабилизатор напр жени  7 соединен со входом фильтрующего контура из резистора 8 и конденсатора 9. Выход фильтрующего контура подключен к инвертирующему входу дифференциального усилител  10. неинвертирующий вход которого соединен с денсиметром 2, а выход - через последовательно соединенные ограничите.ль напр жени  из стабилитрона. 11 и резистора 12 и второй мультивибратор 13 с двум  устойчивыми состо ни .ми с другим входо.м элемента И 6. Вход второго мультивибратора 13 соединен с выходом первого мультивибратора 5.To the input of a series-connected circuit (to input terminal 1) a flow meter is connected, and to the output is one of the inputs of element 6, the output of which is connected via a voltage stabilizer 7 to the input of the filter circuit from a resistor 8 and a capacitor 9. The output of the filter circuit is connected to the inverting input of the differential amplifier 10. The non-inverting input of which is connected to the densimeter 2, and the output through a series-connected limiter voltage from a zener diode. 11 and the resistor 12 and the second multivibrator 13 with two stable states with another input of the element AND 6. The input of the second multivibrator 13 is connected to the output of the first multivibrator 5.

Один из выходов мультивибратора 13 соединен через резистор 14 с базой транзистора 15, коллектор которого подключен к полупроводниковому стабилитрону 16 и через резистор 8 ко входу дифференциального усплител  10. Другой вход мультивибратора 13 соединен с одним из входов элемента И 6. Другой вход элемента И 6 подключен к выходу триггера Шмитта 4 (фиг. 2).One of the outputs of the multivibrator 13 is connected through a resistor 14 to the base of the transistor 15, the collector of which is connected to the semiconductor zener diode 16 and through a resistor 8 to the input of the differential controller 10. The other input of the multivibrator 13 is connected to one of the inputs of the element 6. The other input of the element 6 is connected to the output of the Schmitt trigger 4 (Fig. 2).

Генератор работает следующим образом. На вход усилител  3 поступает сигнал с частотой не более 1000 гц (фиг. За). Усиленный усилителем 3 сигнал подаетс  на вход триггера Шмитта 4 (фиг. 36), с выхода которого полученный пр моугольный сигнал подаетс  на вход мультивибратора 5 (фиг. Зв), который делит частоту поступающих импульсов на два (фиг. Зг). Длительность импульсов и пауз этого сигнала равны. Сигнал с выхода мультивибратора 5 поступает на один из входов элемента И 6, на выходе которого но вл етс  импульс только тогда, когда на обоих его входах присутствуют сигналы, соответствующие J lгичecкoй единимг. .Амплитуда импульсов на пыходе элемента Si 6 ((|)иг. 3d) стабилизирована стабилизатором 7.The generator works as follows. The input of the amplifier 3 receives a signal with a frequency of not more than 1000 Hz (Fig. For). The signal amplified by amplifier 3 is fed to the input of a Schmitt trigger 4 (Fig. 36), from whose output the received rectangular signal is fed to the input of multivibrator 5 (Fig. Sv), which divides the frequency of the incoming pulses into two (Fig. 3g). The duration of the pulses and pauses of this signal are equal. The output signal of the multivibrator 5 is fed to one of the inputs of the element And 6, the output of which but is a pulse only when at both of its inputs there are signals corresponding to a J of one unique g. The amplitude of the pulses at the emitting of the element Si 6 ((|) and 3d) is stabilized by the stabilizer 7.

На конденсаторе 9 выдел етс  среднее напр жение (фиг. Зе) в виде посто нного напр жени , на которое напожен пилообразный ciii нал с малой амплитудой и экспоненциальными отрезками. Это напр жение подаетс  на один из в.ходов дифференциального усилител  И), па второй его вход подаетс  напр жение денсиметра 2.On the capacitor 9, the average voltage (Fig. 3) is distinguished in the form of a constant voltage, on which a saw-tooth ciii with a small amplitude and exponential segments is applied. This voltage is applied to one of the inputs of the differential amplifier I), and the second input voltage is supplied from the voltage of the densimeter 2.

Напр жение с вых( ха дифференциального усилител  10 через резистор 12 подаетс  на стаби.литрон 11, с которого (фиг. Зж) поступает на вход мультивибратора 13. Вы.ходное наг1р жение (фиг.Зз) ,мультивибратора 13 подаетс  на один из входов элемента И 6. Через эле.мент И 6 может пройти только .та часть импульсов напр жени , средн   величина которых во времени равна величине напр жени  денсиметра 2. Число импульсов, проход щих за единицу времени, пропорционально величине этого напр жени . Частота импульсов на выходе элемента И 6 пропорционально следует за изменением напр жени  денсиметра 2 как входна  частота, что означает, что частотаVoltage from the output (xa of the differential amplifier 10 through the resistor 12 is supplied to the stabilizer. Litron 11, from which (fig. ZG) is fed to the input of the multivibrator 13. You receive a running voltage (Fig. 3), the multivibrator 13 is fed to one of the inputs element 6. It is possible to pass through element 6 only. that part of the voltage pulses, the average value of which in time is equal to the voltage value of the densimeter 2. The number of pulses passing per unit of time is proportional to the value of this voltage. output element And 6 should be proportional by changing the voltage of the densimeter 2 as an input frequency, which means that the frequency

импульсов на выходе элемента И 6 пропорциона .1ьна произведению частоты входного сигнала на напр жение денсиметра 2.pulses at the output of the element And 6 is proportional .1 to the product of the frequency of the input signal and the voltage of the densimeter 2.

Схема генератора, изображенна  на фиг. 2 работает аналогично.The generator circuit shown in FIG. 2 works similarly.

Если на инвертирующем входе .мультивибратора 13 имеетс  логический нуль, коллекторно-эмиттерный переход транзистора 15 представл ет собой разрыв (транзистор 15 заперт ). В этом случае напр жение стабилитрона 16 проходит через резистор 8 на вход дифференциального усилител  10. Конденсатор 9 включен между входом и выходом дифференциального усилител  10. Усилитель 10в это.м случае может одновременно выполн ть функции компаратора и интегратора.If the inverting input of the multivibrator 13 has a logical zero, the collector-emitter junction of the transistor 15 is a discontinuity (the transistor 15 is locked). In this case, the voltage of the Zener diode 16 passes through the resistor 8 to the input of the differential amplifier 10. The capacitor 9 is connected between the input and the output of the differential amplifier 10. In this case, the amplifier 10 can simultaneously perform the functions of a comparator and an integrator.

В случае, если на инвертирующем выходе мультивибратора 13 присутствует логическа  единица, напр жение на инвертирующем входе (фиг. Зе) выще напр жени  денсиметра 2, подаваемого на другой его вход. Транзистор 15 открываетс , и ток через стабилитрон 16 прекращаетс , на выходе усилител  10 будет логический нуль. Такое состо ние может продолжатьс  в течении периода, соответствующего целому кратному времени одного периода. Напр жение стабилитрона 16 по вл етс  периодически на инвертируюпхем входе усилител  10. Нродолжительность этих периодов равна целому кратному одного периода. Среднее во времени значение периодического напр жени  равно сигналу напр жени  денсиметра 2, представл ющему плотность.In the event that a logical unit is present at the inverting output of the multivibrator 13, the voltage at the inverting input (Fig. Ze) is higher than the voltage of the densimeter 2 supplied to its other input. The transistor 15 opens, and the current through the Zener diode 16 stops, at the output of the amplifier 10 there will be a logical zero. Such a state may continue for a period corresponding to an integer multiple of the time of one period. The voltage of the Zener diode 16 appears periodically at the inverter input of the amplifier 10. The duration of these periods is equal to an integer multiple of one period. The time average of the periodic voltage is equal to the voltage meter of the densitometer 2, which represents density.

Во врем  периодов, когда усилитель 10.получает напр жение стабилитрона 16, на неинвертирующем выходе мультивибратора 13 по вл етс  напр жение, соответствующее логической единице. На выходе элемента И 6 по вл етс  последовательность импульсов с частотой, пропорциональной произведению частоты входного сигнала на напр жение, денсиметра 2.During periods when the amplifier 10 receives the voltage of the Zener diode 16, a voltage corresponding to a logical unit appears at the non-inverting output of the multivibrator 13. At the output of element 6, a sequence of pulses appears with a frequency proportional to the product of the frequency of the input signal and voltage, of densimeter 2.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula J- Генератор импульсов, частота следовани  которых пропорциональна произведению сигналов напр жени  и частоты, содержащий расходомер, выдающий сигнал частоты, и денсиметр , выдаюп ий сигнал напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точностиJ- A pulse generator, the frequency of which is proportional to the product of voltage and frequency signals, containing a flow meter that produces a frequency signal, and a densimeter, which produces a voltage signal characterized in that, in order to improve accuracy преобразовани , в него введены последовательно соединенна  цепь из усилител , триггера Шмитта и первого мультивибратора с двум  устойчивыми состо ни ми, элемент И, стабилизатор напр жени , фильтрующий контур, содержащий резистор и конденсатор, дифференциальныи усилитель, ограничитель-напр жени .transformations, a series-connected circuit of an amplifier, a Schmitt trigger and the first multivibrator with two stable states, element I, voltage regulator, filtering circuit containing a resistor and a capacitor, a differential amplifier, and a limiter-voltage are introduced into it. содержащий полупроводниковый стаби.штрон и резистор, и второй мультивибратор с двум  устойчивыми состо ни ми, причем ко входу последовательно соединениой цени подключен расходомер, а к выходу - один из входов элемента И, выход которого через стабилизатор напр жени  соединен со входом фильтруюп его контура, выход фильтрующего контура подключен к инвертирующему входу дифференциального усилител , неинвертирующий вход которого соединен с денсиметром, а выход через последовательно соединенные ограничитель напр жени  и второй мультивибратор с двум  устойчивыми состо ни ми - т другим входом : лемента И, вход второго мультивибратора с двуми устойчивыми состо ни ми сос;.1неп с выходом первого мультивибратора с двум  устойчивыми состо ни ми,containing a semiconductor stabilizer and a resistor, and a second multivibrator with two stable states, with a flow meter connected in series to the input by a series connection, and one of the inputs of the element I connected to the output, the output of which is connected through the voltage regulator to its output, the output of the filter circuit is connected to the inverting input of a differential amplifier, the non-inverting input of which is connected to a densimeter, and the output through a series-connected voltage suppressor and a second multi A bentor with two stable states is another input: the element I, the input of the second multivibrator with two stable states sos; .1 not with the output of the first multivibrator with two stable states, 2, Генератор по п, 1, отличающийс  том, что один из выходов мультивибратора с двум  устойчивыми состо ни ми соединен через резистор с базой транзистора, коллектор которого подключен к полупроводниковому стаби;п1трону и через резистор ко входу дифференциального усилител , другой выход первого мультивибратора с двум  устойчивыми состо ни ми соединен с одним из входов элемента И, другой вход элемента И подключен к В1 1ходу триггера Шмитта.2, The generator according to claim 1, characterized in that one of the outputs of the two stable states multivibrator is connected via a resistor to the base of the transistor whose collector is connected to the semiconductor stabilizer and to the input of the differential amplifier, the other output of the first multivibrator from Two stable states are connected to one of the inputs of the AND element, the other input of the AND element is connected to B1 of the Schmitt trigger input. ГR / S/ S VV иand тt ) Г-т г- ) Mr. g-