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1、一、电流频率转换器的原理对于力反馈或力矩反馈式惯性仪表，在一定的条件下，其输出电流仅取决于其输入量的大小，而与其 伺服回路的负载变化几乎无关，即它们具有电流源的特征根据这一特点，用失凋电流小、输入阻抗高的 运算放大器和漏电流很小的电容器便可组成一精确的电流积分器，如果再加上适当的逻辑电路，便可进一 步构成I/F转换器图1425示出了一种I/F转换器的工作原理示意图.积分器由高输入阻抗运算放大器叫（如F3140）和反馈电容C组成.加速度计（或陀螺仪）的输出电流I1 输入到积分器的工点.与另外两路来的电流If和I平衡.略去运算放大器失调电流和偏置电流的影响，可 f c得到工点的电流方程式II（14
2、-28）c 1 f式中If量化脉冲电流；I积分器反馈电流.C当忽略工点的电压UJ寸，积分器输出电压U，0与I c积分成比U = - JTI dt =丄 JT（I -1 ）dt（14-29）J 0 C 0 c C 0 1 f由于受逻辑控制电路的控制，U.0在转换过程中始终保持在某一特定值范围内.转换器工作波形示于图14 j026.为便于说明I/F的转换原理，设积分器输入电流I1如图14-26（a）所示，并设积分器初始值为0.在0 -时间内I = 0,因此Uj0保持初始状态不变（例如零状态）.在-t2期间，由于I=i所以Uj0从t1时刻开 始呈线性增加（积分过程）.当u.0超过门限电压uM+之后，
3、逻辑控制电路在询问脉冲fx的作用下接通开关 S,（见图1425），使恒流电流IHJ流向积分器并形成量化脉冲电流If.此时积分器的输入电流IIH，由于设计时保证lIJWlIfl, I c开始反相，于是Uj0呈线性下降.开关S的接通时间tk（见图1426（b）严格受逻辑控制电路的控制，经过tk时间之后，U.00, IVO等三种情况.下面将结合这三种情况，来讨论电路工作 的全过程.(1) 当 I=0 时由于人=0,电流积分器的UJ0保持在UM U.0UM，因此n2的输出为高电平,比的输出为低电平.在1J0M+ j0 M-23fx的作用下，D触发器的Q端输出高电平，Q2端输出低电平，从而使开关三极管V
4、和V2均处于饱和导通 状态.这时，因两个开关三极管的V ,(饱和压降)远小于V3、V4的开启电压，所以虬和IH只能流经 ces34H+ H-V2回到地，无If流向积分器，UJ0仍保持不变.与此同时，因D触发器Q端和Q2端的输出电平(均为低电平)加到与非门D1和D2上，使其处于关闭 状态，因而f无法通过D,和D2，此时输出信号f01 f02均保持在高电平上即输出频率为0。x120102(2) 当 I0 时此时按方程(1429), UJ0逐渐上升，当UJ0UM+时.N2的输出由“1”变“0”. D触发器的D,端 输入亦为“0”.但在f的前沿到来之前。Q1端仍保持“T”，它不改变极性开关的工作状态.
5、当f的前沿到 x1x来的瞬间，Q端由“ 1”变为“0”，使Vl截止，开关二极管V3开始导通，IH+经过V3输入到积分器的虚地 点.由于V】的截止电流和二极管V4的零偏漏电流均远小于IH，因此If的大小几乎等于IH。If经过C、 14H+fH+ f叫的功放级及其电源到地，回到恒流源虬的负极.1H+由于加到虚地点的If的方向与I1相反，而且设计时保证If的绝对值大于I的绝对值UJ0逐渐下降.当UJ00的情况，但由于V2截止，改变了 If的流向此时与非门D2有输出，且f02= Qf.2x 综上所述.当I0时，D门即正通道有输出，而当IV0时，D2门即负通道有输出.当I = 0 时，D和D2均无输出，转换器处于“归零”状态，其输出电路电平保持不变具备以上特征的I/F转换 器的逻辑称为三元变宽逻辑根据实际需要，可选择三元等宽、二元变宽、二元等宽等不同形式的逻辑电 路四、精度估算和实测结果由I/F转换器的工作原理可知.其转换精度主要取决于q值的稳定性.可是q值的稳定性又受多种因 素的影响，目前难以准确地进行定量分析因此这里仅对可能引起的误差进行初步估算然后以实测结果 验证转换精度(1) 积分器积分精度 由于转换器中的积分器输入电流均由电流源(或恒流源)提供的因此运算放大器的失调电压不影响积分精度，而其失调电流，偏置电流以及积分电容器的漏电流和印刷板的漏电
