SU824437A1 - Преобразователь напр жени вчАСТОТу - Google Patents

Description

I Изобретение относится кэлектро!измерительной технике, в частности к преобразователям напряжения обеих полярностей в частоту, и может быть использовано при построении измерительных приборов, а также устройств ввода данных в вычислительные машины дискретного действия.

Известен преобразователь напряжения в частоту, в' котором для обеспечения возможности работы при обеих полярностях входного сигнала используется реверсирующий переключатель на входе устройства [1].

Недостатком его является понижен- 15 ная точность, обусловленная падением напряжения на переключателе.

Известен преобразователь напряжения.в частоту, содержащий интегратор, выполненный на интегрирующем кондеи- 20 саторе и операционном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен с входной шиной преобразователя через первый делитель напряжения, а инвертирующий - через два последова- 25 только соединенных резистора, общая точка которых соединена с общей шиной через ключ, и компаратор, вход которого соединен о выходом интегратора, через второй делитель напряже- 30 ния. Для обеспечения работы при обеих полярностях входного сигнала данный преобразователь имеет второй ключ, причем оба ключа выполнены на транзисторах разного типа проводимости, и переключатель, через который общая точка двух резисторов соединена с ключами [2].

Недостатком преобразователя является пониженная точность, обусловленная падением напряжения на переключателе и разностью падений напряжений на открытых транзисторах разного типа проводимости. , ·

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в известный преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, выполненный на интегрирующем конденсаторе и операционном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен с входной шиной преобразователя через первый делитель напряжения, а инвертирующий - через два последовательно соединенных резистора, общая точка которых соединена с общей шиной через ключ, и компаратор, вход которого соединен с выходом интегратора через второй де литель напряжения, введен логический блок, первый вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к управляющему входу ключа, и блок определения полярности, вход которого . подключен к входной шине преобразо§ателя, а выход - ко второму входу логического блока.

На чертеже представлена функциональная схемапредлагаемого устройства

Преобразователь содержит интегратор 1, выполненный на операционном усилителе 2, резисторах 3 и 4 и конденсаторе 5. Неинвертирующий вход усилителя 2 соединен с входной шиной Преобразователя через делитель напряжения на резисторах б и 7. Выход интегратора 1 через делитель напряжения 8 соединен со входом компаратора 9,. Общая точка резисторов 3 и 4 соединена с общей шиной через ключ 10, управляющий вход которого соединен с выходом логического блока 11. Входы блока 11 подключены к выходам блока 12 определения Полярности и компаратора 9. Блок 11 должен обеспечивать реализацию логической функции вида Р=АВ+АВ или Р=АВ+АВ в зависимости от типа используемого ключа.

Работа преобразователя при положительном входном напряжении происходит следующим образом.

Преобразуемое напряжение поступает через резисторы 3 и 4 на инвертирующий вход и резистор 7 - на неинвертирующий вход усилителя 2 интегратора 1. Ключ 10, управляемый напряжением с выхода' логического блока 11, при этом разомкнут и напряжение на инвертирующем входе по отношению к напряжению на неинвертирующем вхог де имеет положительную полярность. На входы логической схемы поступают напряжения отрицательной полярности с выхода блока 12 определения полярности входного напряжения и с выхода компаратора 9. Напряжение на выходе интегратора уменьшается до тех пор, пока величина напряжения на выходе делителя напряжения не достигнет нижнего уровня срабатывания компаратора 9. В этот момент компаратор срабатывает, напряжение на его выходе становится положительным, напряжение на выходе логического блока 11 изменяется, в результате чего ключ-10 замыкается. При этом полярность напряжения Между входами усилителя и интегратора изменяется, и напряжение на выходе интегратора начинает увеличиваться. В момент, когда напряжение на выходе делителя напряжения достигает верхнего уровня срабатывания компаратора 9, последний срабатывает, напряжение на его выходе меняется на отрицательное, ключ размыкается, и процесс преобразования далее повторяется.

На выходе преобразователя при этом имеются прямоугольные импульсы, частота которых пропорциональна абсолютной величине входного напряжения, а на выходе блока определения полярности входного напряжения напряжение отрицательной полярности.

При отрицательном входном напряжении напряжения на выходе компаратора и на выходе блока определения полярности имеют положительную полярность. Блок 11 устанавливает ключ в разомкнутое состояние, и весь цикл преобразования происходит аналогично. При этом на выходе блока определения полярности входного напряжения имеется напряжение положительной полярности»

За счет отличительных признаков изобретения достигается повьааегше точности преобразования, так как исключается влияние падения напряжения на переключателе, и, кроме того, обеспечивается идентичность функции преобразования при обеих полярностях входного сигнала.

Claims (2)

1. I Изобретение относитс  к лектро измерительной технике, в частности к преобразовател м напр жени  обеих пол рностей в частоту, и может быть использовано при построении измерительных приборов, а также устройств ввода данных в вычислительшле машины дискретного действи . Известен преобразователь напр жени  в частотуf в котором дл  обеспечени  возможности работы при обеих по  рност х входного сигнала используетс  реверсирующий переключатель на устройства 1. Недостатком его  вл етс  пониженна  точностьг обусловленна  падением напр жени  на переключателе. Известен преобразователь напр жени .в чаЬтоту, содержащий интехратор выполненный на интегрирующем конденс;ат (фе и операционном усилителе, неинвертируюций вход jcoToporo соединен с входной шиной преобразовател  чере первый делитель напр жени , а и вотирующий - через два последовате ьно соединенных резистора, общгих точка котсфых соединена с общей шиной через ключ, и компаратор, вход которого соединен с выхсщом иитеграг ,тора, через второй делитель напр жени . Дл  обеспечени  работы при обеих пол рност х входного сигнала данный преобразователь имеет второй ключ, причем оба ключа ныпсшнены на транзисторах разного типа проводимости , и переключатель, через который обща  точка двух резисторов соединена с ключами Недостатком преобразовател   вл етс  пониженна  точность, обусловленна  падением напр жени  на переключателе и разностью падений напр жений на открытых транзисторах разного типа проводимости, , Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известный преобразователь напр жени  в частоту, содержащий интегратор, выполненный на интегрирующем конденсаторе   операционном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен с входной шиной преобразовател  через первый делитель напр жени , а инвертирующий - через два последовательно соединенных резистора , обща  точка которых соединена с общей шиной через ключ, и компаратор , вход которого соединен с выходом интегратора через второй делитель напр жени , введен логическиП блок, первый вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к управл ющему входу ключа, и .блок определени  пол рности, вход которого подключен к входной шине преобразо§ател , а выход - ко второму входу логического блока. На чертеже представлена функциональна  схемапредлагаемого устройств Преобразователь содержит интагратор 1, выполненный на операционном усилителе 2, резисторах 3 и 4 и конденсаторе 5. Неинвертнрукхдий вход усилител  2 соеда1нен с входной шиной преобразовател  через делитель напр  жени  на резистсчрах б и 7. Выход интегратора 1 через делитель напр жени  8 соединен со входом компаратора 9, .Обща  точка резисторов 3 и 4 соединена с общей шиной через ключ 10, управл ющий вход которого соединен с выходом логического блока 11. Входы блока 11 подключены к выходг м блока 12 определени  Пол рности и компаратора 9. Блок 11 должен обеспечивать реализацию логической функ ции вида Р АВ+АВ или Р АВ+АВ в зависимости от типа используемого ключа . Работа преобразовател  при полоймтельном входном напр жении происхо дит следукщим образом. Преобразуемое напр жение поступает через резисторы 3 и 4 на инвертирукидай вход и резистор 7 - на неинЭертирующий вход усилител  2 интегратора 1. Ключ 10, управл емый напр  жением с выхода логического блока 11, при этом разомкнут и напр жение на инвертирукедем входе по отношению к напр жению на неинвертирующем вхог де имеет положительную пол рность. На вхс|щ  логической схемы поступаю. напр жени  отрицательной пол рности с захода блока 12 определени  поп рно сти входного напр жени  и с выхода компаратора 9. напр жение на выхо е интегратора уменьшаетс  до тех пока величина напр жени  на выходе делител  напр жени  не достигнет нижнего уровн  срабатывани  кс пг атсчра 9. В этот момент компаратор срабатывает, напр жение на его выходе становитс  положительным, напр жение на выходе логи.ческого блока 11 измен етс , в результате чего ключ10 замыкаетс . При этом пол рность напр жени  между входами усилител  и интаграт( намер етс , и напр жение на выходе интехратс а на шнавт у вличиватьб . В момент, когда напр жение на выходе делител  напр жени  достигает верхнего уров .н  срабатывани  компаратора 9, пос- ледний срабатывает, напр жение на его выходе мен етс  на отрицательное, ключ размыкаетс , и процесс преобразовани  далее повтор етс . На выходе преобразовател  при этом имеютс  пр моугольные импульсы, частота которых пропорциональна абсолютной величине входного напр жени , а на выходе блока определени  лол рности входного напр жени  напр жение отрицательной пол рности. При отрицательном входном напр жении напр жени  на выходе компаратора и на выходе блока определени  пол рности имеют положительную пол рность . Блок 11 устанавливает ключ в разомкнутое состо ние, и весь цикл преобразовани  происходит аналогично . При этом на выходе блока определени  пол рности входного напр жени  имеетс  напр жение положительной пол рности. За счет отличительных признаков изобретени  достигаетс  noBbaiieieie точности преобразовани , так как исключаетс  вли ние падени  напр жени  на переключателе, и, кроме того , обеспечиваетс  идентичность функции преобразовани  при обеих пол рност х входного сигнала. Формула изобретени  Преобразователь напр жени  в частоту , содержащий интегратор, выполненный на интегрирующем конденсаторе и операционном усилителе, нбинвертируквдий вход которого соединен с входной шиной преобразовател  через первый делитель напр жени , а инвертирующий - через два последовательно соединенных резистора, обща  точка соединена с общей шиной через ключ, и компаратор , вход которого соединен с выходом интегратора через второй делитель напр жени , отличающийс  тем, что, с целью пошлаени  точности, в него введён логический блок, первый вход которого подключен к выходу компаратс а, а выход - к управл ющему входу ключа, и блок определени  псш рности, вход котсч ого подключен к входной шине .преобразоватЪл , а выход - к вторсину входу логического блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент CSlIA 2256426г кп. 235-183, 14.06.66.
2. 2.Глаэов М.Н., Иванцов Я.Ф. Линейный преобразователь Напр жение-частота . - Приборы и техника эксперимента, 1979, 1, с. 143144 (прототип).

   Ч

   -CZDопредемии  пол рности