Принципиальная схема преобразователя напряжение — частота
Управляющие ключи К.1 и К2 выполнены на транзисторах V5 и V6- различной проводимости. В течение интервала Т1, когда оба ключа замкнуты, на входы этих транзисторов через резисторы R20 и R21 подается положительное напряжение. В результате транзистор V5 закрыт, а транзистор V6 насыщен (потенциалы на их коллекторах близки к нулю).
Генератор импульсов ГИ собран на элементах D1.1 и D1.2. Частота его колебаний стабилизирована кварцевым резонатором 1 МГц. Элементы D1.3 — инвертор, D1.4 — пороговое устройство.
На микросхеме D2 типа К176ИЕ5 выполнены два делителя частоты. Первый из них содержит шесть двоичных разрядов (по схеме верхняя часть микросхемы: вход 2 — выход 5) и использован в преобразователе напряжение — частота. Коэффициент деления n1 = 64. Второй делитель содержит девять- двоичных разрядов (по схеме нижняя часть микросхемы: вход 9 — выход 1) с коэффициентом деления n2 = 512 и предназначен для снижения частоты кварцевого генератора 1 МГц до частоты 1953,125 Гц. Эта частота необходима для совместной работы с другими узлами прибора.
Применение микросхем К176ИЕ5 позволяет выполнить на ней два независимых делителя частоты со сравнительно большими коэффициентами деления и заметно сокращает число корпусов делителей частоты. Так, если использбватьв данном случае микросхемы с коэффициентом пересчета n = 10 (К176ИЕ4); потребовалось бы два корпуса в делителе преобразователя напряжение — частота и три корпуса во втором делителе.
Максимальная выходная частота данного преобразователя равна fMaKC=fген/n =1 000000/64=15 625 Гц. Коэффициент преобразования 10 кГц/В достигается выбором такого коэффициента усиления УПТ, чтобы при подаче на вход преобразователя напряжения 1 В на выходе была частота 10 кГц.
В общем случае расчет преобразователя производят совместно со счетчиком, который подключают к выходу преобразователя, так как исходными данными для расчета, помимо частоты генератора, являются емкость счетчика и длительность измерительного интервала tИзм. Под емкостью счетчика в данном случае понимают число импульсов, которое может быть подано в счетчик до его полного заполнения. Измерительный интервал tИ3М — время, в течение которого импульсы с выхода преобразователя поступают на вход счетчика. По окончании tизм процесс измерения заканчивается, а результат его выдается со счетчика на устройство индикации.
Частота кварцевого генератора может быть любой — от 10 кГц до 2 МГц. Собственно для преобразователя напряжение — частота численное ее значение может быть не только целым, но и дробным.
При использовании в качестве делителя частоты интегральной микросхемы К176ИЕ5 удобны кварцевые резонаторы, работающие на частоте 16384 и 32 768 Гц, от электронных часов. На этой же микросхеме выполняется и генератор ГИ.
