SU966892A1 - Voltage-to-frequency converter - Google Patents
Voltage-to-frequency converter Download PDFInfo
- 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
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)
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) |
-
1981
- 1981-03-27 SU SU813264894A patent/SU966892A1/en active
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 |