SU824438A1

SU824438A1 - Voltage-to-frequency converter

Info

Publication number: SU824438A1
Application number: SU792082124A
Authority: SU
Inventors: Виталий Борисович Извеков; Павел Петрович Емельянов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4514
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1979-07-24
Publication date: 1981-04-23

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ, содержащий основной канал преобразовани , выполненный на интеграторе, к выходу которого через первый резистор подключен вход компаратора. и источнике опорного напр жени , соединенном через второй резистор и первый ключ с входом интегратора, и через третий резистор и второй ключ - с входом компаратора, причем вход интегратора соединен с входной шйнбй.и через четвертый резистор - с точкой' соединени второго ключа и третьего резистора, а управл ющие входы ключей соединены с выходной шиной, о т л и- чающийс тем, что. с целью повышени надежности, в него введены резервирующие каналы преобразовани , выполненные идентично основному, входы которых соединены с входной шиной, и мажоритарный элемент, к входам которого подключены выходы всех каналов преобразовани , причем управл ющие входы ключей резервирующих каналов преобразовани соединены с выходом мажоритарного элемента.feИзобретение относитс к области информационно-измерительной техники и может быть использовано дл преобразовани напр жени в частоту в информационно-измерительных системах, в частности, в случа х, когда необходима повышенна надежность,'Известен преобразователь напр жени в частоту, содержащий интегратор, компаратор и цепь импульсной обратной св зи, Егр недостатком вл етс пониженна надежность.Известен преобразователь напр жени в частоту, содержащий основной канал преобразовани , выполненный на интеграторе, к выходу которого через первый резистор подключен вход компаратора, и источнике опорного напр жени , соединенном через второй резистор и первый ключ с входоминтегратора, и через третий резистор и второй ключ - с входом компаратора, причем вход интегратора соединен с входной шиной преобразовател и через четвертый резистор - с входом компаратора, а управл ющие входы ключей соединены с выходной шиной преобразовател .Его недостатком вл етс пониженна надежность, так как устройство выходит из стро при отказе одного любого элемента схемы.Целью изобретени вл етс повыи.е- ние надежности.Поставленна Цель достигаетс тем, что в известный преобразователь напр жени в частоту, содержащий основной канал преобразовани , выполненный на интеграюрс, к выходу которого через первый рпзиг.тор подключен вход компаратора, и источникеIOO |Юi^14:ь^ \^00VOLTAGE CONVERTER TO FREQUENCY, containing the main conversion channel, performed on the integrator, to the output of which through the first resistor is connected the input of the comparator. and a reference voltage source connected through the second resistor and the first key to the integrator input, and through the third resistor and the second key to the comparator input, the integrator's input connected to the input power cable. And through the fourth resistor to the connection point of the second key and the third the resistor, and the control inputs of the keys are connected to the output bus, so that. In order to increase reliability, redundant conversion channels are introduced into it, made identical to the main one, whose inputs are connected to the input bus, and a major element, to the inputs of which are connected the outputs of all conversion channels, and the control inputs of the keys of the conversion conversion channels are connected to the output of the major element. The invention relates to the field of information-measuring equipment and can be used to convert voltage into frequency in information-measuring systems, in hours In cases where increased reliability is required, a voltage to frequency converter is known that includes an integrator, a comparator, and a pulse feedback circuit, Egr, the disadvantage is reduced reliability. The voltage to frequency converter known to contain on the integrator, to the output of which a comparator input is connected through the first resistor, and a reference voltage source connected through the second resistor and the first switch to the integrator input, and through the third resistor and t The key is connected to the comparator input, the integrator input is connected to the converter input bus and through the fourth resistor to the comparator input, and the control inputs of the keys are connected to the converter output bus. Its disadvantage is reduced reliability, since the device fails during failure one of any elements of the circuit. The purpose of the invention is to increase the reliability. The goal is achieved by the fact that in a known voltage to frequency converter containing a main conversion channel made on an integrated circuit, to the output of which a comparator input is connected to the output through the first ppigtor, and to the source IOO | Xi ^ 14:

Description

опорного напр жени , соединенном через второй резистор и первый ключ с входом интегратора, и через третий резистор и второй ключ - с входом компаратора, причем вход интегратора соединен с входной шиной и через четвертый резистор - с точкой соединени второго ключа и третьего резистора , а управл ющие входы ключей соединены с выходной шиной, введены резервирующие каналы преобразовани , выполненные идентично основному, входы которых соединены с входной шиной, и мажоритарный элемент, к входам которого подключены выходы всех каналов преобразовани , причем управл ющие входы ключейрезервирующихканалов преобразовани соединены с выходом мажоритарного элемента. Функциональна электрическа схема преобразовател представлена на чертеже. Устройство содержит основной канал преобразовани 1, и два резервирующих канала 2 и 3 (число резервирующих каналов в конкретном варианте преобразовател выбираетс , исход из требований по надежности ). Каждый канал преобразовани содержит интегратор 4, выход которого через резистор 5 соединен со входом компаратора 6, источник опорного напр жени 7, соединенный через резистор 8 и ключ 9 со входом интегратора 4, и через резистор 10 и ключ 11 г со входом компаратора 6. Вход интегратора 4 через резистор 12 подключен к точке соединени резистора 10 и ключа 11. Выходы всех каналов преобразовани подключены к входу мажоритарного элемента 13, выход которого соединен с управл ющими входами ключей всех каналов. Устройство работает следующим образом . Под действием входного сигнала напр жени на выходах интеграторов 4 каждого канала измен ютс по линейному закону. По достижении уровн срабатывани компараторов 6 последние срабатывают и на входах мажоритарного элемента 13 по вл ютс сигналы, но вследствие технологического разброса параметров каналов это происходит не одновременно. При совпадении сигналов на выходах любых двух компараторов из трех, происходит срабатывание мажоритарного элемента 13; который переводит ключи 6 и 7 каждого канала преобразовател в положение, при котором направление изменени напр жени на выходах интеграторов каждого канала измен ютс в противоположную сторону. При достижении нулевого уровн происходит срабатывание компараторов и, при совпадении любых двух сигналов из трех, мажоритарный элемент переводит ключи каждого канала преобразовател в начальное положение. Далее процесс повтор етс . При возникновении отказа одного любого элемента схемы или исчезновени напр жени на одном любом из входов преобразовател , работоспособность и точностные характеристики сохран ютс . Предположим, входное напр жение отсутствует на входе первого канала вследствие обрыва входного провода. Тогда компаратор первого канала и компаратор канала, у которой собственна частота наивысша , предположим третьего, устанавливаютс в противоположные состо ни , и срабатывание мажоритарного элемента, а следовательно и выходна частота, будет определ тьс частотой срабатывани нормально работающего компаратора второго канала. Неисправности остальных элементов схемы могут быть сведены к указанной выше, то есть будут вызывать срабатывание мажоритарного элемента по сигналу компаратора одного из исправных каналов, в то врем как два других канала будут воздействовать на мажоритарный элемент противоположно (один канал - открывать, другой канал - закрывать).a reference voltage connected through the second resistor and the first switch to the integrator input, and through the third resistor and the second switch to the comparator input, the integrator input connected to the input bus and via the fourth resistor to the connection point of the second switch and the third resistor key inputs are connected to the output bus, redundant conversion channels are introduced, made identical to the main one, the inputs of which are connected to the input bus, and the majority element, whose inputs are connected to the outputs of all channels The sensors are connected to the output of the major element. The functional electrical circuit of the converter is shown in the drawing. The device contains the main conversion channel 1, and two backup channels 2 and 3 (the number of backup channels in a particular variant of the converter is chosen based on the reliability requirements). Each conversion channel contains an integrator 4, the output of which is connected via a resistor 5 to the input of a comparator 6, a source of reference voltage 7 connected through a resistor 8 and a switch 9 to the input of an integrator 4, and through a resistor 10 and a switch 11 g to the input of a comparator 6. The input the integrator 4 is connected via a resistor 12 to the connection point of the resistor 10 and the key 11. The outputs of all conversion channels are connected to the input of the majority element 13, the output of which is connected to the control inputs of the keys of all channels. The device works as follows. Under the action of the input signal, the voltage at the outputs of the integrators 4 of each channel varies linearly. Upon reaching the trigger level of the Comparators 6, the latter are triggered and signals appear at the inputs of the majority element 13, but due to the technological variation of the channel parameters this does not happen simultaneously. When the signals at the outputs of any two comparators out of three coincide, the majority element 13 triggers; which switches the keys 6 and 7 of each channel of the converter to a position in which the direction of voltage change at the outputs of the integrators of each channel changes in the opposite direction. When the zero level is reached, the comparators are triggered and, if any two of the three signals coincide, the majority element translates the keys of each channel of the converter to the initial position. The process then repeats. In the event of a failure of any one circuit element or the disappearance of a voltage on any one of the converter inputs, the operability and accuracy characteristics are preserved. Suppose the input voltage is absent at the input of the first channel due to a break in the input wire. Then the comparator of the first channel and the comparator of the channel, whose natural frequency is the highest, suppose the third, are set in opposite states, and the response of the majority element, and therefore the output frequency, will be determined by the frequency of operation of the normally working comparator of the second channel. Failures of the rest of the circuit elements can be reduced to the above, that is, they will trigger the majority element on the comparator signal of one of the healthy channels, while the other two channels will affect the majority element oppositely (one channel will open, the other channel will close) .

Claims

A FREQUENCY VOLTAGE CONVERTER containing a main conversion channel made on an integrator, to the output of which a comparator input is connected through the first resistor, and a reference voltage source connected to