SU819949A1 - Frequency-to-voltage converter - Google Patents

Frequency-to-voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU819949A1
SU819949A1 SU792759982A SU2759982A SU819949A1 SU 819949 A1 SU819949 A1 SU 819949A1 SU 792759982 A SU792759982 A SU 792759982A SU 2759982 A SU2759982 A SU 2759982A SU 819949 A1 SU819949 A1 SU 819949A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
voltage
generator
pulse
Prior art date
Application number
SU792759982A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Эвальдович Бокмельдер
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1646
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1646 filed Critical Предприятие П/Я А-1646
Priority to SU792759982A priority Critical patent/SU819949A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU819949A1 publication Critical patent/SU819949A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В НАПРЯЖЕНИЕ(54) VOLTAGE FREQUENCY CONVERTER

1one

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может быть использовано дл  обработки сигналов, поступающих от датчиков в виде частоты импульсов , например, от детекторов ионизирующих излучений радиоизотопных плотномеров , толщиномеров и т. д.The invention relates to an information-measuring technique and can be used for processing signals from sensors in the form of a frequency of pulses, for example, from detectors of ionizing radiation of radioisotope density meters, thickness gauges, etc.

Известен преобразователь частоты импульсов в напр жение, содержащий нормализатор зар да и интегратор тока или фильтр 1. Его низкое быстродействие, ограничено постр нной времени интегратора или граничной частотой фильтра.A pulse-to-voltage frequency converter is known, which contains a charge normalizer and a current integrator or filter 1. Its low speed is limited by the integrator's fixed time or the cutoff frequency of the filter.

Известен.преобразователь частоты в напр жение , содержащий триггер, единичный выход которого соединен с управл ющим входом генератора линейно-измен ющегос  напр жени , первый компаратор, первый вход которого подключен к выходу генератора линейно-измен ющегос  напр жени , второй вход соединен с выходом аналогового запоминающего устройства и выходом генератора экспоненциального напр жени , а выход - с входом сброса генератора линейно-измен ющегос  напр жени , причем первый вход сброса генератора экспоненциального напр ж-ени  через первый элемент задержки подключен к управл ющему Входу аналогового запоминающего устройства 2. Однако заивисимость выходного сигнала от времени задержки и от посто нной времени экспоненциально-измен ющегос  напр жени  ограничивает точность устройства .Known frequency converter to voltage, containing a trigger, a single output of which is connected to the control input of the generator of linear-varying voltage, the first comparator, the first input of which is connected to the output of the generator of linear-varying voltage, the second input is connected to the output of the analog the storage device and the generator output of the exponential voltage, and the output - with the reset input of the generator of linearly varying voltage, the first reset input of the exponential voltage generator through a first delay element connected to the control input of the analog memory device 2. However zaivisimost output signal of the delay time and the time constant of the exponentially-varying voltage limits the accuracy of the device.

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности преобразовател .The aim of the invention is to increase the accuracy of the converter.

Достигаетс  это тем, что в известный преобразователь частоты в напр жение, содержащий триггер, единичный выход которого соединен с управл ющим входом генератора линейно-измен ющегос  напр жени , первый компаратор, первый вход которого подключен к выходу генератора линейно-измен ющегос  напр жени , второй вход соединен с входом аналогового запоминающегос  устройства и выходом генератора экспоненциального напр жени , а выход - с входом сброса генератора линейно-измен ющегос  напр жени , причем первый вход сброса генератора экспоненциального напр жени  через первый элемент задержки подключен к управл ющемуThis is achieved by the fact that in a known frequency converter into a voltage containing a trigger, the unit output of which is connected to the control input of the generator of linear-varying voltage, the first comparator, the first input of which is connected to the output of the generator of linear-varying voltage, the second the input is connected to the input of the analog storage device and the generator output of the exponential voltage, and the output is connected to the reset input of the generator of the linearly varying voltage, with the first reset input of the generator exhibiting ntsialnogo voltage via a first delay element connected to the control

входу аналогового запоминающего устройства , введены источник опорного напр жени , второй компаратор, второй элемент задержки , элемент И, реверсивный счетчик и управл емый генератор импульсов, причем первый вход второго компаратора подключен к источнику опорного напр жени , второй вход - к выходу генератора экспоненциального напр жени , а выход - к входу установки вычитани  реверсивного счетчика , второму входу сброса генератора экспоненциального напр жени , первому входу остановки управл емого генератора импульсов и входу второго элемента задержки, выход которого подключен к первому входу запуска управл емого генератора импульсов и к первому входу запуска генератора экспоненциального напр жени , второй вход запуска , которого соединен с нулевым выходом триггера, выход первого компаратора подключен к второму запускающему входу управл емого генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, .выходы разр дов реверсивного счетчика соединены с входами элемента И, а выход элемента И подключен к входу установки сложени  реверсивного счетчика, второму входу остановки управл емого генератора импульсов и управл ющему входу аналогового запоминающего устройства.the input of the analog storage device, the voltage source, the second comparator, the second delay element, the And element, the reversible counter and the controlled pulse generator, the first input of the second comparator connected to the voltage source, the second input to the output of the exponential voltage generator and the output to the input of the subtraction counter installation, the second reset input of the exponential voltage generator, the first stop input of the controlled pulse generator, and the second input About the delay element whose output is connected to the first start input of the controlled pulse generator and to the first start input of the exponential voltage generator, the second start input, which is connected to the zero output of the trigger, the output of the first comparator is connected to the second start input of the controlled pulse generator, output which is connected to the counting input of the reversible counter, the outputs of the bits of the reversible counter are connected to the inputs of the element AND, and the output of the element AND is connected to the input of the fold addition unit a passive counter, the second stop input of the controlled pulse generator and the control input of the analog storage device.

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразовател ; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу.FIG. 1 is a block diagram of a converter; in fig. 2 - time diagrams that show his work.

Устройство содержит триггер 1, элемент задержки 2, генератор экспоненциального напр жени  (ГЭН) 3, генератор линейного напр жени  (ГЛН) 4, источник опорного напр жени  5, реверсивный счетчик 6, элемент И 7, компараторы 8 и 9, элемент задержки 10, управл емый генератор импульсов 11, аналоговое запоминающее устройство 12.The device contains trigger 1, delay element 2, exponential voltage generator (LEG) 3, linear voltage generator (LLV) 4, reference voltage source 5, reversible counter 6, And 7 element, comparators 8 and 9, delay element 10, controlled pulse generator 11, analog storage device 12.

Единичный выход триггера 1 соединен с управл ющим входом ГЛН 4, а нулевой выход - с вторым входом запуска ГЭН 3. выход ГЛН 4 подключен к первому входу компаратора 8, второй вход которого соединен с входом запоминающего устройства 12, выходом ГЭН 3 и первым входом компаратора 9,.а выход подключен к входу сброса ГЛН 4 и к первому запускающему входу управл емого генератора импульсов 11, второй запускающий вход которого соединен с выходом элемента задержки 10 и первым запускающим входом ГЭН 3, второй запускающий вход которого подключен к нулевому выходу триггера 1. Источник опорного напр жени  о подключен к второму входу компаратора 9, выход которого соединен с входомэлемента задержки 10, первым входом сброса ГЭН 3, входом установки вычитани  реверсивного счетчика 6 и первым входом остановки управл емого генератора импульсов 11. Выход генератора 11 соединен со счетным входом реверсивного счетчика 6, выходы разр дов которого подключены к входам элемента И 7. Выход элемента И 7 подключен к управл ющему входу аналогового запоминающегоA single trigger output 1 is connected to control input GLN 4, and a zero output to a second trigger start input 3. Output GLN 4 is connected to the first input of the comparator 8, the second input of which is connected to the input of the storage device 12, the output of the leg 3, and the first input of the comparator 9, .a output is connected to the reset input of the main switchboard 4 and to the first triggering input of the controlled pulse generator 11, the second triggering input of which is connected to the output of the delay element 10 and the first triggering input of the inheritor 3, the second triggering input of which is connected to the zero output one trigger 1. The reference voltage source о is connected to the second input of the comparator 9, the output of which is connected to the input of the delay element 10, the first reset input of the LEG 3, the input of the subtraction installation of the reversible counter 6 and the first input of the controlled pulse generator 11. The output of the 11 is connected with the counting input of the reversing counter 6, the outputs of the bits of which are connected to the inputs of the element And 7. The output of the element And 7 is connected to the control input of the analog storage

устройства 12, второму входу остановки управл емого генератора импульсов И, входу установки сложени  реверсивного счетчика ,6 и через элемент задержки 2 - к второму входу сброса ГЭН 3, при этом счетный вход триггера 1 есть вход преобразовател , а выход аналогового запоминающего устройства 12 - его выход.device 12, the second stop input of the controlled pulse generator I, the input of the reversible counter addition unit, 6 and through delay 2 to the second reset input of the LEG 3, while the count input of the trigger 1 is the converter input and the output of the analog storage device 12 is output.

Устройство работает следующим образом. В исходном состо нии триггер 1 находитс  в нулевом состо нии, напр жение наThe device works as follows. In the initial state, trigger 1 is in the zero state, the voltage across

выходе ГЛН 4 равно нулю, а на выходе ГЭН 3 максимально и равно Uo. Реверсивный счетчик 6 установлен в режим с ожени  импульсов и выходы его разр дов наход тс  в единичном состо нии, которое передаетс  на выход элемента И 7. Управл ем .ый генератор импульсов 11 закрыт и импульсы на его выходе отсутствуют. Первый входной импульс переводит триггер 1 в единичное состо ние и тем самым запускает ГЛН 4. Второй входной импульс возвращает триггер 1 в нулевое состо ние и останавливает рост напр жени  на выходе ГЛН 4, при этомThe output of GLN 4 is zero, and at the output of the LEG 3 is maximum and equal to Uo. The reversible counter 6 is set to the pulse-aging mode and its discharge outputs are in a single state, which is transmitted to the output of the element 7. The control pulse generator 11 is closed and there are no pulses at its output. The first input pulse triggers trigger 1 to one state and thereby triggers GLN 4. The second input pulse returns trigger 1 to the zero state and stops the voltage rise at the GLN terminal 4, while

ис| л:7;is | l: 7;

(1)(one)

Vcp -напр жение на выходе ГЛН 4 Vcp - voltage at the output of CLP 4

где после прихода второго импульса;where after the arrival of the second pulse;

Т КT K

- период измер емой последовательности импульсов;- period of the measured pulse sequence;

-крутизна ГЛН 4.- steepness of GLN 4.

Положительный импульс напр жени , по вивщийс  на нулевом выходе триггера 1, в момент прихода второго входного импульса запускает ГЭН 3. В момент, когда напр жение на выходе ГЭН 3 достигнет напр жени  Ucp на выходе ГЛН 4, компаратор 8 выдаст импульс, который сбросит напр жение на выходе ГЛН 4 до нул  и запустит управл емый генератор импульсов 11. Реверсивный счетчик 6 начнет заполн ть   импульсами генератора 11, а на выходе элемента И 7 установитс  напр жение , соответствующее логическому нулю. В момент, когда напр жение на выходе ГЭН 3 достигнет значени  опорного напр жени  Е источника 5, компаратор 9 выдаст импульс, по которому напр жение на выходе ГЭН 3 начнет восстанавливатьс  до начального значени  Uo, остановит генератор импульсов 11 и переведет реверсивный счетчик 6 в режим вычитани  импульсов.A positive voltage pulse, occurring at zero output of trigger 1, at the moment of arrival of the second input pulse triggers the LEG 3. At the moment when the voltage at the LEG output 3 reaches the voltage Ucp at the output of GLN 4, the comparator 8 will emit a pulse that will reset the voltage The output of the head switch is 4 to zero and starts the controlled pulse generator 11. Reversible counter 6 will start filling with the pulses of the generator 11, and the voltage at the output of the And 7 element will be set corresponding to a logical zero. At the moment when the voltage at the output of the LEG 3 reaches the value of the reference voltage E of the source 5, the comparator 9 will generate a pulse, according to which the voltage at the output of the LEG 3 will start to recover to the initial value Uo, will stop the pulse generator 11 and switch the reversible counter 6 to the mode pulse subtraction.

Claims (2)

Через промежуток времени t, определ емый элементом задержки 10, на его выходе возникнет импульс, который повторно запустит ГЭН 3 и генератор импульсов 11. Врем  задержки сигнала элементом задержки 10 выбираетс  минимальным, но достаточным дл  полного восстановлени  начального напр жени  ГЭН 3. В момент, когда реверсивный счетчик вернетс  в исходное состо ние (на выходах разр дов логической единицы ) на выходе элеемента И 7 по витс  импульс , по которому аналоговое запоминающее устройство 12 запомнит и передаст на выход значение напр жени  на выходе ГЭН 3, остановит генератор импульсов 11, переведет реверсивный счетчик 6 в режим сложени  импульсов и через врем  t определ емое элементом задержки 2, переведет ГЭН 3 в режим восстановлени  начального напр жени  и о- -Врем  задержки элемента задержки 2 выбираетс  минимальным, но достаточным дл  срабатывани  аналогового запоминающего устройства 12. После восстановлени  начального напр жени  ГЭН 3 Uo преобразователь готов к. новому измерению, а до получени  его результата на выходе аналогового запоминающего устройства 12 поддерживаетс  результат предыдущего измерени . Из описани  работы преобразовател  следует, что напр жение на его выходе будет равно UotV гдеUp -начальное напр жение ГЭН 3; Ц|ых-напр жение на выходе преобразовател ; Ь промежуток времени между по влением импульса на выходе элемента задержки 10 и моментом по влени  импульса на выходе элемента И 7; Т - посто нна  времени ГЭН. Благодар  использованию реверсивного счетчика 6 и управл емого генератора импульсов 11 врем  t равно времени между приходом импульсов от компараторов 8 и 9 и может быть определено из формулы / E ucpE:7 . (3) где Е - выходное напр жение источника опорного напр жени ; Ucp -напр жение на выходе ГЛН 4 в момент прихода второго импульса . Реща  совместно уравнени  3 и 4, имеем и, и с учетом формулы (1) полуУс р Ц-оЕ 17вЕ f вь.х - -j T к частота входной последовательноности импульсов. Как видно из формулы (4), выходной сигнал преобразовател  пропорционален частоте повторени  входных импульсов и не зависит ни от посто нной времени ГЭН, ни от времени задержки, что позвол ет, по сравнению с прототипом, повысить точность преобразовани . Таким образом, благодар  отличительным признакам изобретени  достигаетс  повышение точности преобразовани . Формула изобретени  Преобразователь частоты в напр жение, содержащий триггер, единичный выход которого соединен с управл ющим входом генератора линейно-измен ющегос  напр жени , первый компаратор, первый вход которого подключен к выходу генератора линейно-измен ющегос  напр жени , второй вход соединен с входом аналогового запоминающего устройства и выходом генератора экспоненциального напр жени , а выход - с входом сброса генератора линейно-измен ющегос  напр жени , причем первый вход сброса генератора экспоненциального напр жени  через первый элемент задержки подключен к управл ющему входу аналогового запоминающего устройства, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности , в него введены источник опорного напр жени , второй компаратор, второй элемент задержки, элемент И, реверсивный счетчик и управл емый генератор импульсов, причем первый вход второго, компаратора подключен к источнику опорного напр жени , второй вход - к выходу генератора экспоненциального напр жени , а выход - к входу установки вычитани  реверсивного счетчика, второму в.ходу сброса генератора экспоненциального напр жени , первому входу остановки управл емого генератора импульсов и входу второго элемента задержки, выход которого подключен к первому входу запуска управл емого генератора импульсов и к первому вводу запуска генератора экспоненциального напр жени , второй вход запуска которого соединен с нулевым выходом триггера, выход первого компаратора подключен к второму запускающему входу управл емого генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика , выходы разр дов реверсивного счетчика соединены с входами элемента И, а выход элемента И подключен к входу установки сложени  реверсивного счетчика, второму входу остановки управл емого генератора импульсов и управл к)щему входу аналогового запоминающего устройства. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 521528, кл. G 01 R 23/06, 08.05.75. After a period of time t, determined by the delay element 10, a pulse will appear at its output, which will restart the HES 3 and the pulse generator 11. The delay time of the signal by the 10 delay elements is chosen minimal but sufficient to completely restore the HEG 3 initial voltage. when the reversible counter returns to its initial state (at the outputs of the bits of the logical unit) at the output of the element I 7, a pulse is generated by which the analog storage device 12 will remember and transmit the voltage value to the output at the output of LEG 3, stop the pulse generator 11, transfer the reversible counter 6 to the pulse addition mode and after time t determined by delay element 2, transfer the LEG 3 to the initial voltage recovery mode and o - the delay time of the delay element 2 is minimal, but sufficient to operate the analog storage device 12. After restoring the initial voltage of the LEG 3 Uo, the converter is ready for a new measurement, and until its result at the output of the analog storage device 12 is supported a result of a previous measurement. From the description of the converter operation, it follows that the voltage at its output will be equal to UotV where Up is the initial voltage of the LEG 3; F | s-voltage at the output of the converter; L is the time interval between the appearance of a pulse at the output of the delay element 10 and the instant of the appearance of a pulse at the output of the element I 7; T is the constant time of the LEG. Due to the use of a reversible counter 6 and a controlled pulse generator 11, time t is equal to the time between the arrival of pulses from comparators 8 and 9 and can be determined from the formula / E ucpE: 7. (3) where E is the output voltage of the source of the reference voltage; Ucp - voltage at the output of GLN 4 at the moment of arrival of the second pulse. Having solved equations 3 and 4 together, we have and, and, taking into account formula (1), we get p C-oE 17bE f v.x - -j T to the frequency of the input pulse sequence. As can be seen from formula (4), the output signal of the converter is proportional to the repetition frequency of the input pulses and does not depend on the constant time of the LEG or on the delay time, which allows, compared to the prototype, to improve the accuracy of the conversion. Thus, due to the distinctive features of the invention, an increase in the conversion accuracy is achieved. The invention The frequency converter to voltage containing a trigger, a single output of which is connected to the control input of a generator of linear-varying voltage, a first comparator, the first input of which is connected to the output of a generator of linear-varying voltage, the second input is connected to the input of an analog the storage device and the generator output of the exponential voltage, and the output with the reset input of the generator of linearly varying voltage, the first reset input of the exponential voltage generator Through the first delay element is connected to the control input of the analog storage device, characterized in that, in order to improve the accuracy, a reference voltage source, a second comparator, a second delay element, an And element, a reversible counter and a controlled pulse generator, the first input of the second comparator is connected to the source of the reference voltage, the second input is connected to the output of the exponential voltage generator, and the output to the input of the reversible counter subtractor, the second input of the reset exponential voltage generator, the first input of the stop of the controlled pulse generator and the input of the second delay element, the output of which is connected to the first start input of the controlled pulse generator and the first start input of the exponential voltage generator, the second start input of which is connected to the zero output of the trigger, output the first comparator is connected to the second triggering input of the controlled pulse generator, the output of which is connected to the counting input of the reversible counter, the outputs of bits the reversible counter is connected to the inputs of the element I, and the output of the element I is connected to the input of the installation of the reversible counter, the second input of the stop of the controlled pulse generator and the control input of the analog storage device. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 521528, cl. G 01 R 23/06, 08.05.75. 2.Авторское свидетельство СССР № 482884, кл. Н 03 К 9/06, 11.04.72 (прототип ).2. USSR Author's Certificate No. 482884, cl. H 03 K 9/06, 11.04.72 (prototype). Фиг.22
SU792759982A 1979-05-03 1979-05-03 Frequency-to-voltage converter SU819949A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792759982A SU819949A1 (en) 1979-05-03 1979-05-03 Frequency-to-voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792759982A SU819949A1 (en) 1979-05-03 1979-05-03 Frequency-to-voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU819949A1 true SU819949A1 (en) 1981-04-07

Family

ID=20825070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792759982A SU819949A1 (en) 1979-05-03 1979-05-03 Frequency-to-voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU819949A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU819949A1 (en) Frequency-to-voltage converter
SU752237A1 (en) Device for measuring the time of variation of a signal by several times
SU532097A1 (en) Device for calculating a fractional function
SU782153A1 (en) Analogue-digital converter
SU788026A1 (en) Digital phase meter for measuring phase shift mean value
SU508925A1 (en) Analog-to-digital converter
SU395792A1 (en) ANALOG PULSET RECORDER
SU716005A1 (en) Digital integrating voltmeter
SU425116A1 (en) PULSE VOLTMETER
SU559218A1 (en) Selective time meter
SU966660A1 (en) Device for measuring short pulse duration
SU661491A1 (en) Time interval digital meter
SU776347A1 (en) Nuslear reactor period meter
SU1044955A1 (en) Device for measuring displacements
SU708295A1 (en) Time interval meter
SU847505A1 (en) Multiplier-normalizer of prequency signals
SU371549A1 (en) ^ LIOTEK /
SU620984A1 (en) Arrangement for determining the logarithm of ratio of peak values of two pulses
SU464781A1 (en) The converter of small displacements in the duty cycle
SU450190A1 (en) Device for logarithmization
SU1057876A1 (en) Phase meter
SU445983A1 (en) Voltage-Voltage Converter Duration
SU834848A1 (en) Pulse train generator
SU555342A1 (en) Device for measuring rotational speed
SU1721520A1 (en) Two-stage single pulse energy meter