ПНЧ на основе структуры интегратор-компаратор

Рис. 8.9

U_A⁺ = . (8.21)

U2×R2³U1×R1, R1 < R2. (8.22)

U1 = const, U2 = ×dt + P. (8.23)

U_m = U_{ВЫХ m}×. (8.24)

U2 = ×|U_{ВЫХ m}|×t + U_{ВЫХ m}×. (8.25)

–U_{ВЫХ m} = ×U_{ВЫХ m}×t_И + ×U_{ВЫХ m}. (8.26)

t_И = ×R3×C (8.27)

Из (8.27) видно, что t_И не зависит от U_{ВЫХ m}.

T = ×R3×C, ¦ = . (8.28)

Рис. 8.10

Чем больше U_ВХ, тем чаще будет происходить переключение.

в точке B|U_ОП| = U₀ (8.29)

U₂ = ×|U_ВХ|×t; (8.30)

–U₀ = t_И + U₀, (8.31)

t_И = , (8.32)

T = 2×t_И = , ¦ = . (8.33)

Из (8.33) видно, что частота ¦ линейно зависит от U_ВХ.

Данная схема позволяет преобразовать входной сигнал в частоту выходных импульсов с достаточно большим динамическим диапазоном (90¸100 дБ). На динамический диапазон сверху накладывается ограничение U_{ВЫХ m}операционного усилителя, снизу — напряжение смещения нуля. Частота выходных импульсов может быть порядка 100 кГц.

Преобразователи напряжение-частота широко используются для передачи информации о величине измеряемого сигнала по линии связи. Это определяется следующими положительными свойствами такого способа передачи информации:

1. для передачи информации требуется одноканальная линия связи (витая пара или коаксиальный кабель);

2. для восстановления информации требуются устройства с минимальной аппаратурной сложностью.

Иногда используются преобразователи напряжение-период выходных импульсов. Это позволяет более оперативно получать информацию об измеряемой величине.