SU731581A1

SU731581A1 - Функциональный преобразователь напр жение- частота

Info

Publication number: SU731581A1
Application number: SU782578181A
Authority: SU
Inventors: Олег Васильевич Ботвинников; Василий Степанович Плотников
Priority date: 1978-02-10
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1980-04-30

Description

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано как основной узел аналого-цифровых преобразователей в качестве квадратора, а также в схемах обработки информации.

Известен преобразователь напряжения в частоту, построенные на операционных усилителях [1]. Этот преобразователь отличается большой сложностью и не может воспроизводить квадратичную зависимость выходной частоты прямоугольных импульсов от входного напряжения.

Из известных преобразователей наиболее близким по технической сущности к изобретению является мультивибратор, смещение которого регулируется входным напряжением [2].

Это устройство содержит усилитель постоянного тока, выход которого через рези- 21 сторы соединен с инвертирующим и с неинвертирующим входами усилителя постоянного тока. Неинвертирующий вход через резистор соединен также с нулевой шиной. К инвертирующему входу подключены конден- 2 сатор, вторая обкладка которого присоединена к нулевой шине, и резистор, второй вывод которого подключен к источнику напряжения. Выход усилителя постоянного тока является выходом устройства. 3

Однако это устройство не позволяет получить на выходе квадратичную зависимость частоты от входного напряжения.

Цель предлагаемого устройства — рас5 ширение функциональных возможностей устройства, получение квадратичной зависимости частоты выходных импульсов от входного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий дифференциальный усилитель постоянного тока, инвертирующий вход которого подключен через первый резистор к источнику входного напряжения, через конденсатор — к нулевой шине, а к первому выводу второго резистора — непосредственно, неинвертирующий вход подключен через третий резистор к нулевой шине и к первому выводу четвертого резистора непосредственно, дополнительно введены два встречно включенных стабилитрона и дополнительный резистор, первый вывод которого подключен к выходу дифференциального усилителя постоянного тока, а второй вывод его соединен с вторыми выводами второго и четвертого резисторов, а также через два встречно включенных стабилитрона — к нулевой шине.

На чертеже представлена схема предлагаемого функционального преобразователя напряжение — частота.

Преобразователь содержит дифференциальный усилитель 1 постоянного тока, резисторы 2—6, конденсатор 7 и стабилитроны 8, 9.

На чертеже также показан источник 10 5 входного напряжения и выход 11 преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

При входном сигнале, равном нулю, на Ю выходе преобразователя вырабатываются двухполярные периодические импульсы. При входном сигнале, отличном от нуля, частота периодических импульсов изменяется. Это изменение частоты обусловлено под- 15 зарядом конденсатора 7 от источника 10 входного напряжения. Причем изменение частоты двухполярных периодических импульсов от входного сигнала U_BX определяется выражением 20 ^k2 (и + и)

CR._tk U₂

где k₂ — Ri + Ra £ — (R4R2 — RzRs + ^RiRs)',

Pt = R_s + Рг, Ъ = CR₂; ³⁰

H(t7)—абсолютное значение амплитуды импульсов положительного (отрицательно- 35 го) полупериодов на выходе дифференциального усилителя;

t/=|t7| + |t/|—сумма амплитуд положительного или отрицатель- ⁴⁰ного полупериодов или размах амплитуд.

+ —

Если U = U, то член выражения, линейно зависящий от частоты, равен нулю, а из- 45 менение частоты пропорционально квадрату входного напряжения. Для обеспечения этого условия (равенства U = U) введены дополнительный резистор 6 и встречно включенные стабилитроны 8, 9.

Такое решение выгодно отличает предлагаемый функциональный преобразователь напряжение — частота от известных схем преобразования напряжения в частоту, так как позволяет кроме линейного преобразования воспроизводить квадратичную зависимость частоты от напряжения, используя всего один дифференциальный усилитель.

Claims

Преобразователь содержит дифференциальный усилитель 1 посто нного тока, резисторы 2-6, конденсатор 7 и стабилитроны 8, 9. На чертеже также показан источник 10 входного напр жени и выход 11 преобразовател . Преобразователь работает следующим образом. При входном сигнале, равном иулю, на выходе преобразовател вырабатываютс двухпол рные периодические импульсы. При входном сигнале, отличном от нул , частота нериодических импульсов измен етс . Это изменение частоты обусловлено нодзар дом конденсатора 7 от источника 10 входного напр жени . Причем изменение частоты двухпол рных периодических нмиульсов от входного сигнала /вж определ етс выражением (и + Ц) /-Л + и , + R,; k (I,R, - /,/, + 2/,); 4 + R,; Тз CR,; Lf(U)-абсолютное значение амплитуды импульсов положительного (отрицательного ) полупериодов на выходе дифференциального усилител ; L/ I L + I t/l-сумма амплитуд положительного или отрицательного полупернодов или размах амплитуд. Если и и, то член выражени , линейно завис щий от частоты, равен нулю, а изменение частоты пронорциоиально квадрату входного напр жени . Дл обеспечени этого услови (равенства U U) введены дополнительный резистор 6 и встречно включенные стабилитроны 8, 9. Такое решение выгодно отличает предлагаемый функциональный преобразователь напр жение - частота от известных схем преобразовани нанр женн в частоту, так как позвол ет кроме линейного преобразовани воспроизводить квадратичную зависимость частоты от напр жени , использу всего один дифференциальный усилитель. Формула изобретени Функциональный преобразователь нанр жение - частота, содержащий дифференциальный усилитель посто нного тока, инвертирующий вход которого подключен через первый резистор к источнику входного напр жени , через конденсатор - к нулевой щине, к первому выводу второго резистора- непосредственно , а неинвертирующий вход подключен через третий резистор к нулевой шине и к первому выводу четвертого резистора непосредственно, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей преобразовател , он снабжен двум встречно включенными стабилитронами и дополнительным резистором, первый вывод которого подключен к выходу дифференциального усилител посто нного тока, а второй вывод его соединен с вторыми выводами второго и четвертого резисторов н через два встречно включенных стабилитрона к нулевой щине. Источники информацнн, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 49-9578, кл. 98(5) D 52, 1969.
2.Шило В. Л., Линейные интегральные схемы. М., «Сов. радио. 1974, с. 188.