Voltage-to-frequency converter with delay

Abstract

The structure, circuitry, results of simulation and experimental investigation of voltage–to–frequency converter with delay has been presented. The purpose of converter is DC voltage conversion to pulse oscillations with frequency proportional to voltage, where frequency of pulse oscillations changes not instantaneous but has linear in time dependence and reaches preseted value with given delay. Converter contains voltage delay and voltage-to-frequency conversion circuits. The new voltage delay circuit has been developed using charge or discharge of capacitor by electronically controlled current sources based on two diode optocouplers system. The standard integrated circuit XR4151 has been applied for voltage-to-frequency conversion. The temperature drift of frequency delay of developed converter doesn't exceed 3% when temperature changes from 0 up to 60° C and non-linearity of voltage to frequency conversion within temperature range (0¸ 60)° C is not higher than ± 0,2%. Il. 10, bibl. 4 (in English; summaries in Lithuanian, English and Russian).

Pateikta vėlinančiojo įtampos ir dažnio keitiklio struktūra, schemos bei modeliavimo ir eksperimentinio tyrimo rezultatai. Keitiklio paskirtis – keisti nuolatinę įtampą į impulsinį signalą, kurio dažnis proporcingas įtampai taip, kad dažnis kistų ne momentaliai, bet tiesiškai laike ir pasiektų nustatytą vertę per tam tikrą laiką. Keitiklis susideda iš įtampos vėlinimo ir įtampos keitimo į dažnį schemų. Pasiūlyta nauja įtampos vėlinimo schema, besiremianti talpos įkrovimu bei iškrovimu elektroniškai valdomais srovės šaltiniais, kurių pagrindą sudaro dviejų diodinių optoporų sistema. Įtampai keisti į dažnį panaudota standartinė integrinė schema XR4151. Sukurto keitiklio dažnio vėlinimo temperatūrinis dreifas neviršija 3 %, kai temperatūra keičiasi nuo 0 iki 60°C. Dažnio ir įtampos netiesiškumas temperatūrų diapazone (0÷60)°C neviršija ±0,2%.