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14—25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Nl(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∑点．与另外两路来的电流If 和I c 平衡．略去运算放大器失调电流和偏置电流的影响，可得到∑点的电流方程式 I c＝I1—If （14-28） 式中 If——量化脉冲电流； Ic——积分器反馈电流． 当忽略∑点的电压 U∑时，积分器输出电压 Uj0 与I c 积分成比 010011()TTJcfUI dtIIdtCC （14-29） 由于受逻辑控制电路的控制，Uj0 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—26． 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～t1 时间内 I1＝0，因此 Uj0 保持初始状态不变(例如零状态)．在t1～t2期间，由于I1＝i1 所以 Uj0 从 t1 时刻开始呈线性增加(积分过程)．当Uj0 超过门限电压 UM+之后，逻辑控制电路在询问脉冲fx 的作用下接通开关S1(见图14—25)，使恒流电流 IH+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 I c＝i1—IH+，由于设计时保证|I1|≤|If|，I c 开始反相，于是 Uj0 呈线性下降．开关S1 的接通时间 tk(见图14—26(b))严格受逻辑控制电路的控制，经过 tk 时间之后，Uj0＜UM+逻辑控制电路便断开S1，使 If＝0，积分器的输入端只流入电流 Ic＝i1，因此 Uj0 又开始上升．由此可见，在转换器工作过程中，积分器始终对输入电流 I1 不间断地进行积分．每当 Uj0 超出门限电压 UM+～UM-的范围时，在询问脉冲fx 的作用下IH+或 IH-便通过开关S1 或 S2 流向积分器．接通S1或 S2 的时间为tk 的整数倍(后一种情况图中没示出)而 tk＝1／fx。 据以上工作过程，可将式(14—29)改写成 100TTJfQI dtI dt （14-30） 其中 QJ=CUJ0 为积分器储存电荷。 方程(14—30)的第一项为惯性仪表输出电流 I1 在0～T 时间内的积分值，即惯性仪表输出电荷的总电荷量 Q1，第二项...
