[go: up one dir, main page]

SU966892A1 - Voltage-to-frequency converter - Google Patents

Voltage-to-frequency converter Download PDF

Info

Publication number
SU966892A1
SU966892A1 SU813264894A SU3264894A SU966892A1 SU 966892 A1 SU966892 A1 SU 966892A1 SU 813264894 A SU813264894 A SU 813264894A SU 3264894 A SU3264894 A SU 3264894A SU 966892 A1 SU966892 A1 SU 966892A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
output
input
integrator
frequency
Prior art date
Application number
SU813264894A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Петрович Першенков
Эдуард Константинович Шахов
Валерий Анатольевич Юрманов
Виктор Михайлович Шляндин
Original Assignee
Пензенский Политехнический Институт
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 Пензенский Политехнический Институт filed Critical Пензенский Политехнический Институт
Priority to SU813264894A priority Critical patent/SU966892A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU966892A1 publication Critical patent/SU966892A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ(54) VOLTAGE CONVERTER IN FREQUENCY

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  действующего значени  высокочастотных сигналов .The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure the effective value of high frequency signals.

Известен преобразователь напр жени  в частоту с квадратичной функцией преобразовани , принципдействи  которого основан на циклическом зар де интегратора суммой входного и опорного напр женийи разр де того же интегратора разностьй) этих напр жений .A voltage to frequency converter is known with a quadratic conversion function, the principle of which is based on the cyclic charge of the integrator by the sum of the input and reference voltages and the discharge of the same integrator as the differences between these voltages.

Данное устройство имеет низкую выходную частоту и поэтому не может быть использовано дл  преобразовани  высокочастотных сигналов. Низка  выходна  частота ПНЧ обусловлена инерционностью усилител , на котором выполнен интегратор, и задержкой срабатывани  коммутирующих эле ментов.This device has a low output frequency and therefore cannot be used to convert high frequency signals. The low output frequency of the FNC is due to the inertia of the amplifier, on which the integrator is made, and the response delay of the switching elements.

Известен преобразователь напр жени  S частоту, содержащий интегратор , вход которого соединен с входной шиной преобразовател , а выход - с первым входом первого сравнивающего устройства, источник опорного напр жени  и ключ A known voltage converter S is a frequency, comprising an integrator, the input of which is connected to the input bus of the converter, and the output to the first input of the first comparator, the source of the reference voltage and the key

Недостатком такого преобразовател   вл етс  ограниченный частотный диапазон, что обусловлено необходимостью периодического сброса интегратора с частотой равной выходной.The disadvantage of such a converter is the limited frequency range, which is caused by the necessity of periodically resetting the integrator with a frequency equal to the output frequency.

Цель изобретени  - расширение частотного диапазона.The purpose of the invention is to expand the frequency range.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известный преобразователь на10 пр жени  в частоту, содержащий интегратор , вход которого соединен с входной шиной преобразовател , а выход - с первым входом первого сравнивающего устройства, источник The goal is achieved by the fact that in a known 10-strand-to-frequency converter, which contains an integrator, the input of which is connected to the input bus of the converter, and the output is connected to the first input of the first comparator, the source

15 опорного напр жени  и ключ, введены сумматор, второе сравнивающее устройство , триггер, первый и второй источники опорного тока и конденсатор, причем выходы источника опорного на20 пр жени  и интегратора подключены соответственно к первому и BTopor iy входам сумматора, выход сумматора подключен к ервому входу второго сравнивающе о устройства, вторые входы первого ивторого сравнивающих устройств соединены с конденсатором, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной устройства, выходом первого источника опорного тока и через 30 ключ - с выходом второго источника15 of the reference voltage and a key, the adder, the second comparison device, the trigger, the first and second reference current sources and the capacitor are entered; the second comparing device, the second inputs of the first and second comparing devices are connected to the capacitor, the second capacitor terminal is connected to the common bus of the device, the output of the first reference current source and through 30 the key - output of the second source

опорного тока, выходы первого и второго сравнивающих устройств подключены соответственно к входам уста .новки 1 и О триггера, выход триггера соединен с управл ющим входом ключа.the reference current, the outputs of the first and second comparison devices are connected respectively to the inputs of setup 1 and O of the trigger, the output of the trigger is connected to the control input of the key.

На фиг.1 приведена схема предложенного преобразовател ; на фиг.2 временные диаграммы, по сн ющие его работу.Figure 1 shows the scheme of the proposed Converter; 2, timing diagrams for his work.

Устройство содержит интегратор 1 источник опорного напр жени  2,сумматор 3, два сравнивающих устрой-ства 4 и 5, конденсатор 6, два источника опорного тока 7 и 8, ключ 9 и триггер 10.The device comprises an integrator 1 voltage source 2, an adder 3, two comparing devices 4 and 5, a capacitor 6, two current sources 7 and 8, a key 9 and a trigger 10.

Вход интегратора 1 соединен с входной шиной устройства, а выход с первым входом первого сравнивающего устройства 4 и первым входом сумматора 3,. второй вход которого подключен к выходу источника опорного напр жени  2, выход сумматора 3 соединен с первым входом второго сравнивающего устройства 5, вторые входы обои сравнивающих устройств соединен с одним из выводов конденсатора б, второй вывод конденсатора б соединен с общей шиной устройства, выходом первого источника опорного тока 7 и через ключ 9 с выходом второго источника опорного тока 8, выход первого сравнивающего устройства 4 подключен к входу установки 1 триггера 10, а выход второго сравнивающего устройства 5 подключен к входу установки О триггера 10, пр мой выход триггера 10 соединен с выходной шиной устройства, а инверсный выход триггера 10 подключен к управл ющему входу ключа 9.The input of the integrator 1 is connected to the input bus device, and the output from the first input of the first comparing device 4 and the first input of the adder 3 ,. the second input of which is connected to the output of the voltage source 2, the output of the adder 3 is connected to the first input of the second comparison device 5, the second inputs of the wallpaper of the comparison devices are connected to one of the terminals of the capacitor b, the second terminal of the capacitor b is connected to the common bus of the device the reference current 7 and through the switch 9 with the output of the second source of reference current 8, the output of the first comparing device 4 is connected to the installation input 1 of the trigger 10, and the output of the second comparing device 5 is connected to the input With the setting O of the trigger 10, the direct output of the trigger 10 is connected to the output bus of the device, and the inverse output of the trigger 10 is connected to the control input of the key 9.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В общем случае выходное напр жение интегратора 1 определ етс  выражениемIn general, the output voltage of the integrator 1 is determined by the expression

А ,(t)dt,, О)A, (t) dt ,, O)

где посто нна  времени интегратора .where is the integrator time constant.

Когда-выходной Уд сигнал интегратора 1 представл ет собой напр жение синусоидальной формы Сем.фиг.2), в сумматоре 3 происходит сложение выходного сигнала интегратора 1 U и опорного.напр жени  U.Таким образом , на первый вход первого сравнивающего устройства 4 подаетс  напр жение Цд, представл ющее собой интегральное значение входного сигнала U(t), а на первый вход второго сравнивающего устройства 5 - напр жениеWhen-output Od signal of integrator 1 is a sinusoidal voltage of Family (Fig. 2), in adder 3, the output signal of integrator 1 U is combined with reference voltage U. So, the first input of the first comparator 4 is supplied DC, which is the integral value of the input signal U (t), and the first input of the second comparator device 5 is the voltage

в А UoЦикл преобразовани  состоит изThe A Uo conversion cycle consists of

двух тактов. В первом такте триггер 10 находитс  в единичном состо нии.two cycles. In the first cycle, the trigger 10 is in a single state.

ключ 9 разомкнут, т.е. происходит зар д конденсатора б током +1 от источника опорного тока 7.Key 9 is open, i.e. capacitor b is charged by current +1 from the current source 7.

Напр жение в точке С (фиг.1 и фиг.2) и,которое подаетс  на вторые входы сравнивающих устройств 4, и 5, линейно нарастает до момента равенства его выходному напр жению сумматора 3 U. В момент равенства напр жений Ug U срабатывает второе сравнивающее устройство 5, перевод  триггер 10 в нулевое состо ние . В результате ключ 9 замыкаетс  и начинаетс  второй такт работы устройства .The voltage at point C (Fig. 1 and Fig. 2), which is applied to the second inputs of the comparison devices 4, and 5, rises linearly until its output voltage is equal to 3 U. At the time of voltage equality Ug U, the second comparing device 5, switching trigger 10 to the zero state. As a result, the key 9 closes and the second cycle of operation of the device begins.

В течение второго такта напр жение в точке С Up линейно убывает, так как в этом случае происходит перезар д конденсатора б током -21 от второго источника опорного тока 8. В момент равенства напр жени  в .точке С выходному напр жению интегратора lUt- Uf срабатывает сравнивающее устройство 4, перевод  снова триггер 10 в единичное состо ние. Далее цикл работы повтор етс .During the second cycle, the voltage at point С Up linearly decreases, since in this case capacitor b is recharged with current –21 from the second reference current source 8. At the moment of equal voltage at point C, the output voltage of the integrator lUt- Uf comparing device 4, translating again trigger 10 into one state. Then the cycle of operation is repeated.

За врем  первого Т такта преобразовани  (фиг.2) приращение пилообразного напр жени  UDuring the time of the first T conversion cycle (Fig. 2) the increment of the sawtooth voltage U

иand

f -( С Сf - (С С

подаваемого на вторые входы сравнивающих устройств 4 и 5, равно сумме опорного напр жени  U и приращени  интегрального значени  входного напр жени  за врем  этого тактаsupplied to the second inputs of the comparison devices 4 and 5, is equal to the sum of the reference voltage U and the increment of the integral value of the input voltage during this cycle

I ТI T

(2)(2)

и.and.

где С - емкость конденсатора б; Uv - входное напр жение; Ти - КцС„- посто нна  времениwhere C is the capacitance of the capacitor b; Uv is the input voltage; Ti - KcS „- constant time

интегратора 1.integrator 1.

Диалогично дл  второго такта преобразовани  можно записать уравлениеDialogically, for the second conversion cycle, we can write the equation

-и...-and...

(3)(3)

Решив уравнение (2) и-(3) относительно Т и T.j , получают выражение . дл  выходной частоты ПНЧ f . -) -felcf-() VV iloUo/C .Having solved equation (2) and- (3) with respect to T and T.j, an expression is obtained. for the output frequency of the fnp f. -) -felcf- () VV iloUo / C.

(-)(-)

iUoIoC ZloUo-CjiUoIoC ZloUo-Cj

Q ИЛИ,полага , что емкости конденсатора интегратора (С„) и конденсатора б ( С) равны, получаютQ OR, assuming that the capacitors of the capacitor of the integrator (C „) and the capacitor b (C) are equal, receive

хx

С ) (4)C) (4)

чh

1one

где S -711 т г - посто нный коэфwhere S -711 t g - constant coefficient

фициент, определ емый параметрами ПНЧ; phycent defined by the PNC parameters;

RWRw

- сопротивление интегратора .- resistance of the integrator.

В предложенном преобразователе интегратор работает только с частотой входного сигнала и не принимает участи  в формировании пилообразного напр жени , в результате чего расшир етс  частотный диапазон, а также снижаютс  требовани  к интегратору по быстродействию и динамическому диапазону .In the proposed converter, the integrator operates only at the input signal frequency and does not participate in the formation of the sawtooth voltage, as a result of which the frequency range is expanded, and the requirements for the integrator are reduced in speed and dynamic range.

Claims (2)

1.Патент США №3780273, -. кл.С 06 G 7/16, 18.12.78.1. US patent number 3780273, -. C 06 G 7/16, 18.12.78. 2.Марг шин А.И., Шахов .Э.К., . 5 ;Ч  ндин В.М.Преобразователи электрических параметров дл  систеква контрол  и измерени . М., Энерги , ;1976, с., рис.3-31 (прототип).2. Marg Shin, AI, Shakhov .E.K.,. 5; Ch ndin V.M. Transducers of electrical parameters for the monitoring and measurement system. M., Energie,; 1976, p., Fig.3-31 (prototype). / t/ t V АV a tt /V /Г/ V / g :5А : 5A UoUo
SU813264894A 1981-03-27 1981-03-27 Voltage-to-frequency converter SU966892A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813264894A SU966892A1 (en) 1981-03-27 1981-03-27 Voltage-to-frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813264894A SU966892A1 (en) 1981-03-27 1981-03-27 Voltage-to-frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU966892A1 true SU966892A1 (en) 1982-10-15

Family

ID=20949367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813264894A SU966892A1 (en) 1981-03-27 1981-03-27 Voltage-to-frequency converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU966892A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3842371A (en) Voltage to frequency converter
SU966892A1 (en) Voltage-to-frequency converter
SU962994A1 (en) Quadratic voltage-to-frequency converter
SU752364A1 (en) Multiplier-divider
SU1168868A1 (en) Method and device for obtaining squared root-mean-square value of a.s.voltage
SU970683A2 (en) Device for pulse-time conversion of dc voltage into number
SU822346A1 (en) Analogue-digital converter
SU987811A2 (en) Analogue signal to time interval converter
JPS5770404A (en) Capacitance detecting circuit
SU1261119A2 (en) Voltage-to-frequency converter
SU523415A1 (en) Scale Voltage Converter
SU558387A1 (en) Pulse Length Converter
SU410551A1 (en)
SU1288615A1 (en) Pulse amplitude-to-d.c.voltage converter
SU1627998A1 (en) Converter converting product of two dc voltages to dc voltage
SU1278896A1 (en) Quadratic voltage-to-frequency converter
SU1323985A1 (en) Digital meter of four-pole network gain factor
SU1429288A1 (en) Phase comparator
SU688987A1 (en) Converter of the rate of variation of analogue signal into time interval
SU824426A1 (en) Device for scale conversion of time intervals
SU783965A1 (en) Sawtooth voltage generator
SU1067594A1 (en) Sawtooth voltage generator
SU1615754A1 (en) Square voltage to frequency converter
FR2417114A1 (en) CIRCUIT FOR CONVERTING THE FREQUENCY OF A PULSE ELECTRIC SIGNAL INTO AN ELECTRIC CURRENT
SU1193764A1 (en) Frequency multiplier