SU572920A1

SU572920A1 - Voltage-to-pulse repetition rate converter

Info

Publication number: SU572920A1
Application number: SU7602308076A
Authority: SU
Inventors: Иван Петрович Бирюков; Геннадий Викторович Федотов; Владимир Дмитриевич Шуваев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2502
Priority date: 1976-01-04
Filing date: 1976-01-04
Publication date: 1977-09-15

Description

Изобретение относитс к области электрических измерительных преобразователей, которые могут быть использованы при обработке информации от датчиков физических величин , имеющих нелинейную (логарифмическую ) характеристику, например от газоаиализаторных датчиков.The invention relates to the field of electrical measuring transducers, which can be used in the processing of information from sensors of physical quantities having a nonlinear (logarithmic) characteristic, for example, from gas analysis sensors.

Известен преобразователь напр жени в частоту следовани импульсов, содержащий интегрирующий конденсатор, соединенный с ключом и ВХОДОМ порогового элемента, причем цепь управлени ключом подключена к выходу порогового элемента 1.A voltage to pulse frequency converter is known, comprising an integrating capacitor connected to the key and INPUT of the threshold element, the key control circuit being connected to the output of the threshold element 1.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс преобразователь напр жени в частоту следовани импульсов, содержащий интегрирующую цепь, состо щую из копденсатора и резистора , подк гючениого к входу преобразовател , пороговое устройство и источник опорного напр жени , соединенный с конденсатором через ключ, управл ющий вход которого подключен к выходу порогового устройства 2.Closest to the present invention is a voltage to pulse frequency converter comprising an integrating circuit consisting of a capacitor and a resistor connected to the input of the converter, a threshold device and a reference voltage source connected to the capacitor through a switch whose control input is connected to the output of the threshold device 2.

РГзвестные преобразователи имеют ограниченные функциональные возможности, в частности они не ПОЗВОЛЯЮТ получить в щироком диапазоне выходную частоту, пропорциональную антилогарифму входного сигнала.WG known converters have limited functionality, in particular, they do not allow to receive in a wide range of output frequency, proportional to the antilog of the input signal.

Целью изобретени вл етс расщирение функциональных возможностей преобразовател . Дл этого В предлагаемый преобразователь напр жени в частоту следовани импульсов введены дополнительные конденсаторы , соединенные с источником опорного иапр женн через дополнительные ключи, управл юние входы которых подключены к выходу порогового устройства, причем каждый конденсатор соединен с входом порогового устройства через резистор.The aim of the invention is to extend the functionality of the converter. For this purpose, the proposed voltage-to-pulse frequency converter introduces additional capacitors connected to the source of the reference and via additional keys, the control inputs of which are connected to the output of the threshold device, each capacitor connected to the input of the threshold device through a resistor.

Функциональна электрическа схема преобразовател показана на чертеже.The functional electrical circuit of the converter is shown in the drawing.

Преобразователь содержит интегрирующую цепь, состо щую из конденсатора 1 и резистора 2, пороговое устройство, выполненное на диффереициальном усилителе 3 с ценью положительиой обратной св зи, состо щей из резистора 4 и конденсатора 5, источник 6 онорного напр жени , соединенный с коидеисатором 1 через ключ на транзисторе 7, база которого через резистор 8 подключена к выходуThe converter contains an integrating circuit consisting of a capacitor 1 and a resistor 2, a threshold device made on a differential amplifier 3 with a positive feedback value consisting of a resistor 4 and a capacitor 5, a source of on-voltage voltage 6 connected to a co-driver 1 via a key on the transistor 7, the base of which through the resistor 8 is connected to the output

порогового устройства, дополнительные конденсаторы 9 и 10, соединенные с источником 6 через дополнительные ключи на транзисторах 11 и 12, базы которых подключены к выходу порогового устройства через резисторы 13,a threshold device, additional capacitors 9 and 10 connected to the source 6 through additional switches on transistors 11 and 12, whose bases are connected to the output of the threshold device through resistors 13,

14. Конденсаторы 9, 10, I соединены с входом порогового устройства через резисторы 15, 16, 17. Описываемый преобразователь имеет два дополнительных конденсатора с донолнительиыми ключами; при необходимости их число14. The capacitors 9, 10, I are connected to the input of the threshold device through resistors 15, 16, 17. The described converter has two additional capacitors with donor keys; if necessary, their number

может быть иным.may be different.

Преобразователь работает следующим образом .The Converter operates as follows.

При срабатывании порогового устройства 3 импульс на его выходе отпирает транзисторы 7, 11, 12, загр жа конденсаторы 1, 9, 10 до опорного напр жени . По окончании импульса на выходе порогового устройства (длительность которого выбираетс много меньше минимального периода выходной частоты) транзисторы 7, 11, 12 запираютс и конденсаторы разр жаютс с различными посто нными времени, причем токи их разр да суммируютс на входе порогового устройства. Так как знак входного напр жени противоположен знаку опорного напр жени , в некоторый момент времени нанр жение на входе порогового устройства переходит через нулевой уровень , вызыва срабатывание порогового устройства . Частота сигнала на выходе порогового устройства при соответствуюндем выборе параметров схемы экспоненциально зависит от отношени входного напр жени к опорному , т. е. пропорциональна антилогарифму входного сигнала. Ширина динамического диапазона , в котором реализуетс данна зависимость , определ етс числом дополнительных конденсаторов, так как каждый конденсатор- оказывает вли ние на момент срабатывани порогового устройства лишь в течение ограниченного интервала времени, соответствуюш ,его времени разр да данного конденсатора , и, следовательно, введение каждого дополнительного конденсатора с посто нной времени разр да, меньшей, чем дл остальных , позвол ет расширить динамический диапазон в область более высоких частот.When the threshold device 3 is triggered, a pulse at its output triggers transistors 7, 11, 12, loading capacitors 1, 9, 10 to the reference voltage. At the end of the pulse at the output of the threshold device (the duration of which is chosen to be much less than the minimum period of the output frequency), the transistors 7, 11, 12 are locked and the capacitors are discharged with different time constants, and their discharge currents are summed at the input of the threshold device. Since the sign of the input voltage is opposite to the sign of the reference voltage, at some moment in time the input voltage of the threshold device passes through the zero level, causing the threshold device to operate. The frequency of the signal at the output of the threshold device with the appropriate choice of circuit parameters exponentially depends on the ratio of the input voltage to the reference voltage, i.e. proportional to the antilog of the input signal. The width of the dynamic range in which this relationship is realized is determined by the number of additional capacitors, since each capacitor affects the instant of operation of the threshold device only for a limited time interval, corresponding to its discharge time of the given capacitor, and, therefore, the introduction each additional capacitor with a constant discharge time smaller than the others allows the dynamic range to be expanded to higher frequencies.

Таким образом, нредагаемый преобразователь по сравнению с известными имеет более широкие функциональные возможности, обеспечива получение выходной частоты, пропорциональной антилогарифму входного сигнала, в широком динамическом диапазоне.Thus, the low-frequency converter, in comparison with the known ones, has broader functionality, providing an output frequency, proportional to the antilog of the input signal, in a wide dynamic range.

Claims

1. LA Baranov and others. Capacitor converters in automation and control systems, “Energy, 1969, p. 25, fig. nineteen.

2. Copyright certificate № 453793, cl. OZK 13/20, 14.05.73.