一种提高频压转换线性度的转换电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种提高频压转换线性度的转换电路，包括比较器U1、施密特触发器U2、上升沿时触发器U3、触发器U4、反相器U5、或门U6、计数分频器U7、反相器U8、稳压管Z1、晶体振荡器Q1、跨接器K1，本电路采用晶体振荡电路、D触发器、分频器和通用的门电路实现频率信号到电压信号的转换，成本较低；晶体振荡器产生标准的计时基准，通过分频器使得每个频率周期内的积分时间保持一致，不跟随输入信号的幅度和频率发生变换，保证频率到电压转换的线性度。
【专利说明】一种提高频压转换线性度的转换电路
【技术领域】
[0001]本发明属于发动机电控系统领域，具体涉及一种提高频压转换线性度的转换电路。
【背景技术】
[0002]在发动机电控系统中，需要把频率信号转换成电压信号，一般情况下采用一阶滤波的方式直接完成信号的转换；有时为了提高频率信号到电压信号转换的线性度，采用专用的芯片来完成。采用一阶滤波直接完成转换的方式能够把频率信号转换成对应的电压信号，但不能够保证转换的线性度，电压信号随信号频率增加而加大，但不能形成正比的关系，信号采集和计算精度难保证；采用专用芯片完成频率信号到电压信号的转换，能够保证两者之间的正比关系，线性度也能够保证，但芯片的成本较高，而且转换的工作频率范围一般是受限的。
【发明内容】
[0003]本发明就是为了解决现有技术中存在的问题而提供了一种提高频压转换线性度的转换电路。
[0004]本发明的技术方案:一种提高频压转换线性度的转换电路，包括比较器Ul、施密特触发器U2、上升沿时触发器U3、触发器U4、反相器U5、或门U6、计数分频器U7、反相器U8、稳压管Zl、晶体振荡器Ql、跨接器Kl，输入信号IN和电阻Rl相连，Rl的另一端和电容Cl、稳压管Zl的负极、电阻R2的一端相连，电容Cl的另一端、稳压管Zl的正极连接到GND ;电阻R2的另一端和Ul的正输出端3脚、电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端连接到Ul的输出端I脚、电阻R6的一端、U2的输入端I脚，电阻R6的另一端连接VCC ；U1的负输入端2脚和电阻R3、R4的公共端连接，电阻R4的一端连接到GND，电阻R3的另一端连接到VCC，U1的8脚连接到VCC，Ul的4脚连接到GND ；U2的输出端2脚和U3的CLK连接，U3的D脚连接到VCC, U3的S脚连接到GND, U3的Q脚连接到U4的D脚，U3的R脚连接到U4的Q脚、U7的RST脚;U4的R脚连接到GND、U4的S脚连接到GND，U4的CLK脚连接到电阻R8的一端、电阻R7的一端、U5的输出2脚、U2的输入I脚；R8的另一脚连接到Ql的一脚、C3的一脚，R7的另一脚连接到Ql的另一脚、C2的一脚、U5的输入I脚，C2、C3的另一脚相连到GND ；U6的2脚连接到U8的输入I脚、Kl的I?5脚，U6的3脚连接到U7的CLK脚;U7的Ql?Q5脚分别和Kl的6?10脚相连，U7的GND脚连接到GND, U7的VCC脚连接到VCC ；U8的输出2脚和电阻R9 —端连接，R9的另一端连接到电容C4的一端、输出0UT，电容C4的另一端连接到GND。
[0005]本发明的有益效果:本电路采用晶体振荡电路、D触发器、分频器和通用的门电路实现频率信号到电压信号的转换，成本较低；晶体振荡器产生标准的计时基准，通过分频器使得每个频率周期内的积分时间保持一致，不跟随输入信号得幅度和频率发生变换，保证频率到电压转换的线性度；分频器和跨接器连接，通过选择不同的开关状态，使得转换频率能够根据范围进行调整，整个工作频率范围广，能够满足发动机电控系统的控制需求。【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本发明稳压电路的电路图；
图2为本发明电路信号图。
【具体实施方式】
[0007]如图1所不,本转换电路输入信号IN和电阻Rl相连,Rl的另一端和电容Cl、稳压管Zl的负极、电阻R2的一端相连，电容Cl的另一端、稳压管Zl的正极连接到GND ；电阻R2的另一端和Ul的正输出端3脚、电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端连接到Ul的输出端I脚、电阻R6的一端、U2的输入端I脚，电阻R6的另一端连接VCC ；U1的负输入端2脚和电阻R3、R4的公共端连接，电阻R4的一端连接到GND，电阻R3的另一端连接到VCC，Ul的8脚连接到VCC, Ul的4脚连接到GND ；U2的输出端2脚和U3的CLK连接，U3的D脚连接到VCC，U3的S脚连接到GND，U3的Q脚连接到U4的D脚，U3的R脚连接到U4的Q脚、U7的RST脚；U4的R脚连接到GND、U4的S脚连接到GND，U4的CLK脚连接到电阻R8的一端、电阻R7的一端、U5的输出2脚、U2的输入I脚；R8的另ー脚连接到Ql的一脚、C3的一脚，R7的另ー脚连接到Ql的另ー脚、C2的一脚、U5的输入I脚，C2、C3的另ー脚相连到GND ；U6的2脚连接到U8的输入I脚、Kl的I?5脚，U6的3脚连接到U7的CLK脚；U7的Ql?Q5脚分别和Kl的6?10脚相连，U7的GND脚连接到GND, U7的VCC脚连接到VCC ；U8的输出2脚和电阻R9 —端连接，R9的另一端连接到电容C4的一端、输出0UT，电容C4的另一端连接到 GND。
[0008]传感器输出的正弦波信号输入到本转换电路的输入端IN，通过滤波电路R1、C1进行滤波处理，对高频干扰信号进行滤波处理；之后通过稳压ニ级管Zl进行限幅处理，保证通过限流电阻R2进入比较器Ul的信号Vl不超过比较器的上限值。分压电阻R3、R4形成比较门槛电压信号V2，信号Vl和V2通过比较器Ul输出矩形波信号V3到施密特触发器U2，反馈电阻R5对V1、V2的比较形成滞回电压，防止出现电路振荡；上拉电阻R6是为了满足比较器Ul的开路输出而设置。施密特触发器U2对矩形波信号V3进行规整处理形成标准的矩形波信号V4，V4作为D触发器的时钟CLK信号，在上升沿时触发器U3的输出端Q输出高电平V5。电容C3、C2、晶体振荡器Ql和限流电阻R8、防误触发电阻R7、反相器U5组成振荡电路输出整个工作电路的集中信号V6 ；V6信号作为D触发器U4的时钟CLK信号，在触发器U4的输出端Q输出高电平Tl, Tl输入到计数分频器U7的复位端RST，使U7的输出端Ql(或Q2、Q3、Q4、Q5)输出低电平信号V8 ；V7高电平信号同时又反馈到D触发器U3的复位端R，在信号V6的下一个上升沿使D触发器U4输出信号V7变为低电平；时钟信号V6通过或门U6输入到计数分配器CLK端开始计数，在计数期间，计数分频器U7的输出端Ql (或Q2、Q3、Q4、Q5) —直输出低电平信号V8, V8信号通过反相器U8、积分电阻R9给积分电容C4充电；U7计数完成后，输出端Ql (或Q2、Q3、Q4、Q5)输出高电平信号V8，停止对积分电容C4的充电过程，此状态一直持续到V4的下一个上升沿到来时为止，完成一个频率周期的积分过程。U7计数的输出端Q1、Q2、Q3、Q4、Q5根据所转换的工作频率范围和跨接器Kl相连接，以满足宽范围的频压转换需求，U7利用基准频率信号V6保证每频率周期的存电时间为T， 保证所转换的电压和工作频率成正比关系。
【权利要求】
1.一种提高频压转换线性度的转换电路，包括比较器U1、施密特触发器U2、上升沿时触发器U3、触发器U4、反相器U5、或门U6、计数分频器U7、反相器U8、稳压管Z1、晶体振荡器Ql、跨接器Kl，其特征是输入信号IN和电阻Rl相连，Rl的另一端和电容Cl、稳压管Zl的负极、电阻R2的一端相连，电容Cl的另一端、稳压管Zl的正极连接到GND ；电阻R2的另一端和Ul的正输出端3脚、电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端连接到Ul的输出端I脚、电阻R6的一端、U2的输入端I脚，电阻R6的另一端连接VCC ；U1的负输入端2脚和电阻R3、R4的公共端连接，电阻R4的一端连接到GND，电阻R3的另一端连接到VCC，Ul的8脚连接到VCC, Ul的4脚连接到GND ；U2的输出端2脚和U3的CLK连接，U3的D脚连接到VCC, U3的S脚连接到GND，U3的Q脚连接到U4的D脚，U3的R脚连接到U4的Q脚、U7的RST脚；U4的R脚连接到GND、U4的S脚连接到GND，U4的CLK脚连接到电阻R8的一端、电阻R7的一端、U5的输出2脚、U2的输入I脚；R8的另一脚连接到Ql的一脚、C3的一脚，R7的另一脚连接到Ql的另一脚、C2的一脚、U5的输入I脚，C2、C3的另一脚相连到GND ；U6的2脚连接到U8的输入I脚、Kl的I?5脚，U6的3脚连接到U7的CLK脚；U7的Ql?Q5脚分别和Kl的6?10脚相连，U7的GND脚连接到GND, U7的VCC脚连接到VCC ；U8的输出2脚和电阻R9 —端连接，R9的另一端连接到电容C4的一端、输出OUT，电容C4的另一端连接到GND。
【文档编号】H03M1/66GK103532561SQ201310502017
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】白思春, 褚全红, 贾利, 姜承赋, 胡勇, 张春, 赵玲玲, 姚素娟, 李菲菲 申请人:中国北方发动机研究所(天津)