SU1624660A1 - Умножитель частоты следовани импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике и автоматике Цель изобретени  повышение точности путем использовани  переменного напр жени  дл  управлени  частотой управл емого генератора. Устройство содержит управл емый генератор 1, выходную шину 2, первый блок 3 выделени  периода, входную шину 4, первый ключ 5, шину 6 посто нного напр жени , первый сглаживающий фильтр 7, второй сглаживаю- рц.й фильтр 8, второй блок 9 выделени  периода, второй ключ iO, третий ключ 11, усилитель 12 переменного тока. Дл  достижени  цели введены второй блок 9 выделени  периода, второй и третий ключи 10, 11, усилитель 12 переменного тока. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. с S

Description

О5 С5

to

15

20

Изобретение относитс  к импульс- . ной технике и может быть использовано в измерительной технике и автоматике .

Цель изобретени  - повышение точности путем использовани  переменного напр жени  дл  управлени  частотой управл емого генератора.

На чертеже представлена структурно-электрическа  схема устройства. I Устройство содержит управл емый генератор 1, выходную шину 2, первый блок 3 выделени  периода, входную шину 4, первый ключ 5, шину 6 посто нного напр жени , первый сглаживающий фильтр 7, второй сглаживающий фипьтр 8, второй блок 9 выделени  периода, второй 10 и третий 11 ключи, усилитель 12 переменного тока,

Выход управл емого генератора 1 соединен с выходной шиной 2 устройства , с первым входом первого блока 3 выделени  периода, с входом второго блока 9 выделени  периода и управл ю- 25 щим входом третьего ключа 11, выход которого соединен с входом усилител  12 переменного тока, выход которого соединен с входом управл емого генератора 1«

т

Второй вход первого блока 3 выделени  периода соединен с входной шиной 4 устройства, выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа 5, второй вход которого соединен с шиной 6 посто нного напр жени , первый.вход - с общей шиной, а выход - с входом первого сглаживающего фильтра 7, выход которого соединен с вторым входом третьего ключа 11, первый вход которого соединен с выходим второго сглаживающего фильтра 8, вход которого соединен с выходом второго ключа 10, первый вход которого

.ного сигнала Т,

1

30

40

Г( - , Выходной сиг

блока 3 выделени  периода поступае на управл ющий вход ключа 5, обесп чива  замыкание ключа 5 на шину 6 посто нного напр жени  U0 на вре м  Тд, а оставшеес  врем  () течение каждого периода ключ 5 зам кнут на общую шину. Следовательно, среднее за период напр жение на вы

Тг

де ключа 5 равно U

о Т

(1),

оно в

дел етс  сглаживающим фильтром 7.

Аналогично работает и часть схе мы, состо ща - из второго блока 9 в делени  периода, ключа 10 и сглажи вающего фильтра 8. За врем  N Тг ключ 10 подключен к источнику 6 п сто нного напр жени  Т0 в течение времени одного периода Т, а остав шеес  врем  (N ) в течение каж го периода счета ключ 10 замкнут н общую шину. Следовательно, среднее за период счета напр жение на выхо

ключа 10 равно т-™- (2). Это напр  ние выдел етс  сглаживающим фильтром 8, Напр жени  с выходов сглажи вающих фильтров 7 и 8 поступают на неподвижные контакты ключа 11, кот рый управл етс  сигналом управл ем го генератора 1 импульсов, причем один из полупериодов подвижный кон такт 11 замыкаетс  в верхнее, а в 35 другой полупериоц - в нижнее полож ние. При этом на его выходе формир етс  сигнал, переменна  составл ющ которого представл ет собой напр ж ние пр моугольной формы с амплитуд пропорциональной разности напр жен с выходов сглаживающих фильтров 7 и 8 Эта переменна  составл юща  усиливае усилителем 12 переменного тока и в

соединен с общей шиной, второй вход - 45 действует на управл емый генератор

с шиной 6 источника посто нного напр жени , а управл ющий вход - с выходом второго блока 9 выделени  периода .

Умножитель частоты следовани  импульсов работает следующим образом.

Выходной сигнал первого блока 3 выделени  периода  вл етс  импульсом напр жени  с длительностью, равной периоду следовани  импульсов

1

импульс по вл етс  один раз за каждый период следовани  импульсов вход

50

m „.

Lz генератора 1, причем указанный

55

1 импульсов,

При нулевом напр жении на выход усилител  12 переменного напр жени генератор 1 импульсов представл ет обычный автоколебательный мультиви ратор, частота которого определ ет напр жением

тт РВЫХ -R2//Rj.

Аел ,,.

Характер изменени  дел определ  етс  фазой выходного напр жени  уси лител  12 по отношению к напр жению

k ewx ри совпаДении Фаз ТЛ$6|Л и нап жени  усилител  12 Ьтдед возрастает

.ного сигнала Т,

1

Г( - , Выходной сигнал

блока 3 выделени  периода поступает на управл ющий вход ключа 5, обеспечива  замыкание ключа 5 на шину 6 посто нного напр жени  U0 на врем  Тд, а оставшеес  врем  () в течение каждого периода ключ 5 замкнут на общую шину. Следовательно, среднее за период напр жение на выхоТг

де ключа 5 равно U

о Т

(1),

оно вы5

0

5

0

0

дел етс  сглаживающим фильтром 7.

Аналогично работает и часть схемы , состо ща - из второго блока 9 выделени  периода, ключа 10 и сглаживающего фильтра 8. За врем  N Тг ключ 10 подключен к источнику 6 посто нного напр жени  Т0 в течение времени одного периода Т, а оставшеес  врем  (N ) в течение каждого периода счета ключ 10 замкнут на общую шину. Следовательно, среднее за период счета напр жение на выходе

ключа 10 равно т-™- (2). Это напр жение выдел етс  сглаживающим фильтром 8, Напр жени  с выходов сглаживающих фильтров 7 и 8 поступают на неподвижные контакты ключа 11, который управл етс  сигналом управл емого генератора 1 импульсов, причем в один из полупериодов подвижный контакт 11 замыкаетс  в верхнее, а в 5 другой полупериоц - в нижнее положение . При этом на его выходе формируетс  сигнал, переменна  составл юща  которого представл ет собой напр жение пр моугольной формы с амплитудой, пропорциональной разности напр жений с выходов сглаживающих фильтров 7 и 8. Эта переменна  составл юща  усиливаетс  i усилителем 12 переменного тока и воздействует на управл емый генератор

1 импульсов,

При нулевом напр жении на выходе усилител  12 переменного напр жени  генератор 1 импульсов представл ет обычный автоколебательный мультивибратор , частота которого определ етс  напр жением

тт РВЫХ -R2//Rj.

Аел ,,.

Характер изменени  дел определ етс  фазой выходного напр жени  усилител  12 по отношению к напр жению

k ewx ри совпаДении Фаз ТЛ$6|Л и напР  жени  усилител  12 Ьтдед возрастает,

частота сигнала управл емого генератора 1 импульсов уменьшаетс , а при несовпадении фаз 1ТВ6( и напр жени 

усилител  12 U.fl. уменьшаетс , а час- i

тота j управл емого генератора I

импульсов возрастает. Изменение частоты Јд приводит к изменению напр жени  сглаживающего фильтра 7 (см.(1)),а выходное напр жение сглаживающего фильтра 18 всегда остаетс  посто нным (см. (2)), так как оно не зависит от частоты fg. Выходное напр жение усилител  12 переменного напр жени  воздействует на управл емый генератор 1 импульсов так, что сигнал сглаживающего фильтра 7 стремитс  в установившемс  режиме к напр жению сглаживающего фильтра 10, т.е.

Ug. Up Tg

N Т, Отсюда получаем

,,

(3)

Генератор 1 представл ет собой преобразователь амплитуды переменного напр жени  в период. При этом дл 

изменени  Т

6ЫХ

в квазистатическом

режиме фаза напр жени  на входе генератора 1 должна совпадать с фазой его выходного напр жени . Поэтому при положительном напр жении U0 источника посто нного напр жени  и неинвертирующем усилителе 12 переменного тока ключ 1I должен замыкатьс  в верхнее положение при положительной полуволне выходного напр жени  генератора 1.

Claims (2)

1. Умножитель частоты следовани  импульсов,содержащий управл емый ге

5

0

нератор импульсов, выход которого соединен с выходной шиной устройства и первым входом блока выделени  периода , второй вход которого соединен с входной шиной, а выход - с управл ющим входом первого ключа, первый вход которого соединен с общей шиной , а второй - с шиной источника посто нного напр жени ,а выход - с входом первого сглаживающего фильтра, усилитель и второй сглаживающий фильтр, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введен второй блок выделени  периода, вход которого соединен с выходной шиной, а выход - с управл ющим входом второго ключа, первый вход которого соединен с общей шиной, второй вход - с шиной источника посто нного напр жени , а выход - с входом второго сглаживающего фильтра, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом первого сглаживающего фильтра, управл ющий вход - с выходной шиной, а выход - с входом усилител , который выполнен в виде усилител  переменного тока, выход которого соединен с входом управл емого генератора импульсов. I

2. Умножитель по п. отличающийс  тем, что управл емый генератор импульсов выполнен в виде 5 автоколебательного мультивибратора на операционном усилителе и в него введен дополнительный резистор, первый вывод которого соединен с входом управл емого генератора, а второй вывод - с неинврртирующим входом операционного усилител .

5

0

0