Функциональный преобразователь широтно-импульсных сигналов

 

Изобретение относится к автома-- тике и вычислительной технике и может найти применение при выполнении опег раций функционального преобразования относительной длительности широтноимпульсных сигналов в частоту импульсной последовательности. Целью изобретения является повышение точности функционального преобразования сигналов за счет снижения методической погрешности аппроксимации. Преобразователь содержит три преобразователя код - частота, два блока вычитания, два реверсивных счетчика, два элемента ИЛИ, четыре элемента И, элемент НЕ, шину кода масштаба, пять уходов опорных частот. 1 ил. i сл с ю rs3 Oi 4u 00 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 G 06 F 15/31

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3799658/24-24 (22) 09.10.84 (46) 23.04.86. Бюл. У 15 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (72) И.В. Герасимов, А.В. Петров, А.А. Биушкин и В.В. Сальников (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ô 703825, кл. С 06 F 15/31, 20.07.77.

Авторское свидетельства СССР

У 560233, кл. С 06 F 15/31, 16.02.76.

„„SU„„12 6483 A (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к автома-. тике и вычислительНой технике и может найти применение при выполнении опеураций функционального преобразования относительной длительности широтноимпульсных сигналов в частоту импульсной последовательности. Целью изобретения является повышение точности функционального преобразования сигналов за счет снижения методической погрешности аппроксимации. Преобразователь содержит три преобразователя код — частота, два блока вычитания, два реверсивных счетчика, два элемента ИЛИ, четыре элемента И, элемент

НЕ, шину кода масштаба, пять входов опорных частот. 1 ил. С:

1226483

20

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение при выполнении операций функционального преобразования относительной длительности широтноимпульсных (ШИМ) сигналов в частоту импульсной последовательности.

Цель изобретения — повьш1ение точности функционального преобразования сигналов за счет снижения методической погрешности аппроксимации.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Функциональный преобразователь широтно-импульсных сигналов содержит первый 1, второй 2 и третий 3 преобразователи код — частота, первый 4 и второй 5 блоки вычитания, первый 6 и второй 7 реверсивные счетчики, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, первый 10, второй i 1, третий 12 и четвертый 13 элементы И, элемент НЕ 14, шину 15 кода масштаба, входы 16 -20 первой, второй, третьей, четвертой и пятой опорных частот, вход 21 устройства и выход 22 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходный момент времени счетчи ки 6 и 7 обнулены. На шину 15 подает1 ся код М масштаба, на вход 21 — широтно-импульсный сигнал с относительной длительностью 8, на входы 16-20импульсные последовательности опор-. ных частот f — f(соответственно, (он

Преобразователи 1 — 3 код — частота выполнены в виде двоичных умножителей частоты с динамическим частотным выходом и осуществляют линейное преобразование кода в частоту, т.е. вырабатывают импульсные последовательности с частотами, сходные значения которых пропорциональны соответствующим управляющим входам.

Импульсная последовательность с частотой f ® в течение времени ( (оз1 определяемого входным широтно-импульсным сигналом (б = 1 /Т (где Т вЂ” период следования ШИМ-сигнала) поступа- 50 ет с выхода элемента ИЛИ 8 на частотный вход преобразователя 3 код — частота. Под воздействием управляющего кода с выхода блока 5 вычитания, представляющего собой разность кода масштаба и кода счетчика 7, на суммирующий вход счетчика 7 поступает импульсная последовательность. В течение времени Т -(частота импульсной последовательности на выходе преобразователя 3 код — частота определяется другой опорной частотой Г<, поступающей на частотный вход преобразователя 3 с выхода элемента ИЛИ 8.

В результате роста кода счетчика 7 управляющий код на входе преобразователя 3 уменьшается, что приводит к уменьшению частоты импульсов, поступающих на суммирующий вход реверсивного счетчика 7.

Одновременно блоком 4 вычитания формируется код разности кодов счетчика 7 и счетчика 6, поступающий на вход преобразователя 2 код — частота, на частотный вход которого поступает импульсная последовательность с выхода элемента. ИЛИ 9 с опорной частотой

f(„ в течение времени н с частотой л

Е(„ в течение времени Т- . При этом с выхода преобразователя 2 код— 1 частота на суммирующий вход счетчика

6 и вычитающий вход счетчика 7 прохо" дят импульсы, что приводит к возрастанию кода счетчика 6 и уменьшению кода счетчика 7. Под воздействием кода счетчика 6 и опорной частоты с преобразователя 1 на вычитающий вход счетчика 6 поступает импульсная последовательность.

Условием динамического равновесия устройства является равенство приращений кодов суммирующих и вычитающих цепей в каждом реверсивном счетчике

6 и 7 в течение периода следования широтно-импульсных сигналов аргумента, т.е. равенство средних значений частот импульсных последовательностей, поступающих на суммирующие и вычитающие входы счетчиков 6 и 7. Условием динамического равновесия реверсивного счетчика 7 является з а 4 р уб щ

2 2

1 7 где N N — выходные коды счетчиков

1 У

7 и 6 соответственно.

Условием динамического равновесия реверсивного счетчика 6 является

Из уравнения (1) (1,, f.,)&+I.,j+((f,„Х„Ю+ f., j N, 1226483 ((L - ) f.)f(f.„-f.,) +f. ).,„. оз о, о, «о, «о, - о& fo5 оз о, «о, о5

1О

Подставляя это выражение в выражение (2), можно определить частоту где и — разрядность кода N масштаба и преобразователей 1-3 код — частота.

Обозначив 9 = Х где e, X e. (О,1), а также 7 /Е„„,=f и f,„,,/f,„;-1, можно получить

„R (Х), Р" 1 (4) где R, (Х) — дробно-рациональная функция, аппроксимирующая функцию у = arctg X

Формула изобретения

Функциональный преобразователь широтно-импульсных сигналов, содержащий два реверсивных счетчика, три преобразователя код — частота, два блока вычитания, два элемента И и элемент НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, а вход объединен с первым входом второго элемента И и соединен с входом преобразователя, выход первого преоб-, разователя код — частота соединен с вычитающим входом первого реверсивного счетчика, частотный вход — с входом первой опорной частоты, а кодовый вход объединен с вычитающим входом первого блока вычитания и сое- З5 динен с выходом первого реверсивного счетчика, выход первого блока вычитания соединен с кодовым входом второго преобразователя код — частота, а

40 суммирующий вход — с выходом второго реверсивного счетчика, суммирующий вход второго блока вычитания соедивыходной импульсной последовательности нен с шиной кода масштаба, а выход третьего преобразователя код — частота соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности функционально-, го преобразования сигналов, в него введены два элемента ИЛИ, третий и четвертый элементы И, первый вход третьего элемента И соединен с выходом элемента НЕ, первый вход четвертого элемента И соединен с входом преобразователя, вторые входы третьего, четвертого, второго и первого элементов И соединены с входами второй, третьей, четвертой и пятой опорных частот соответственно, первый и второй входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами третьего и четвертого элементов И соответственно, а выход — с частотным входом третьего преобразователя код — частота, кодовый вход которого соединен с выхоцом второго блока вычитания, вычитаю11ий вход которого соединен с выходом второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого объединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика и соединен с выходом второго преобразователя код — частота, частотный вход которого соединен.с выходом второго элемента ИЛИ, пер-вый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, выход первого преобразователя код — частота является выходом преобразователя.

1226483

Составитель Б. Ходов

Техред Л.Олейник Корректор О. Луговая Редактор О. Бугир

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Л(-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2136/50

Производственно-полиграфическое предпритие., r. Ужгород, ул. Проектная, 4