Способ преобразования частоты импульсных последовательностей

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и измерительной техники. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования выходной импульсной последовательности с частотой, пропорциональной сумме или разности частот двух входных импульсных последовательностей. Для этого формируют вспомогательные импульсные последовательности с частотами F ст.1 и F ст.2, за интервал времени ΔТ подсчитывают количество импульсов первой и второй импульсных последовательностей, имеющих частоты F<SB POS="POST">1</SB> и F<SB POS="POST">2</SB>, формируют третью вспомогательную импульсную последовательность с частотой F<SB POS="POST">3</SB> =F <SB POS="POST">ст.1</SB>/(F<SB POS="POST">1</SB>±F<SB POS="POST">2</SB>)°ΔТ .Далее подсчитывают количество импульсов третьей вспомогательной импульсной последовательности за тот же интервал времени ΔТ и формируют выходную импульсную последовательность с частотой F=F<SB POS="POST">CT</SB> <SB POS="POST">2</SB>/F<SB POS="POST">33</SB>3ΔТ=K(F<SB POS="POST">1</SB>±F<SB POS="POST">2</SB>), где K=F<SB POS="POST">CT.2</SB>/F<SB POS="POST">CT.1</SB> . 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1492460

А1 (51)4 Н 03 К 5/156 Н 03 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 ил.

Изобретение относится к импульсной .технике и может быть использовано в системах автоматики и измерительной техники.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения формирования выходной импульсной последовательности с частотой, пропорциональной сумме или разности частот двух входных импульсных последовательностей.

На фиг. 1 приведена структурная

Схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — блок коммутации; на фиг. 3 — блок управления, на фиг.4— (2) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4227776/24-21 (22) 13.04.87 (46) 07.07.89. Бюл. Р 25 (71) Красноярское производственное объединение тяжелых экскаваторов

"Kpacтяжмащ (72) В.Ф.Бражников и И.В.Минанкии (53) 621.374(088.8) (56) Лвторское свидетельство СССР

Р 890559, кл. Н 03 В 19/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 961139, кл. Н 03 В 19/00, 1981. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть исиользовано в системах автоматики и измерительной техники. Цель изобретения расщирение функциональных воэможностей за счет обеспечения формирования

I выходной импульсной последовательности с частотой, пропорциональной сумме или разности частот двух входных импульсных последовательностей. Для этого формируют вспомогательные имиульсиые последовательности с частоРст, и Ест г, за интервал времени Д подсчитывают количество импульсов первой и второй входных импульсных последовательностей, имеющих частоты F< F<, формируют третью вспомогательную импульсную иоследоFcx, вательность с частотой Рэ= †-+ ------.

Э (Р„+Р ). д

Далее подсчитывают количество импульсов третьей вспомогательной импульсной последовательности эа тот же интервал времени dt и формируют выходную импульсную последовательность с

Рст.г Fc7,ÿ частотой F=---- — =i;(F + F ), где 1;= —--F9Lit - г F„, Ь ) временные диаграммы работы блока вДь управления.

Сущность способа заключается в следующем.

CO

Частоту, пропорциональную сумме или разности частот двух импульсных последовательностей, получают, выполняя следующие операции

F ст.

ы --- — — — — — ° (1) (с +Рг) dt

F ст.1

F= — - =1(Г +Г )

F at 1 г

3 где F»F< — частоты первой и второй входных импульсных последовательностей; 1492460 г

Ст.1 cr.q

F частота третьей вспомогательной импульсной »»оследонательпости, полученной в результате опе5 рации (1); заданный интервал времени, на котором подсчитывают числа импульсов входных последовательнос- 10 тей; стабильные частоты первой и нторой вспомогательных импульсных последовательностей; 15

Fct,g

k --- Fcr.i

45 — коэффициент пропорциональности между частотой выходной импульсной последовательности и частотой, равной сумме или разности частот входных импульсных последовательностей;

à — частота выходной» импульс25 ной последовательности, полученной в результате операции (2) .

При F =0 частота выходной импульс2 ной последовательности

F k F

Т.е. этот способ позволяет получать импульсную последовательность pe.гулируемой частоты F при изменении F,.

При k=1 частота выходной импульсной последовательности равна сумме 35 или разности частот входных импульсных последовательностей, т.е.

F=F +Fg.

1При этом не накладывается никаких ограничений на соотношение частот

F» »» F2 т.е. обеспечивается расширение частотного диапазона входных импульсных последовательностей.

Устройство содержит с первого по четвертый D-триггеры 1-4, причем третий D-триггер 3 с динамическим управлением, с первого по третий счетчики 5-7 импульсов, допускающие предварительную установку, заданного числа, причем второй счетчик 6 ревер- 50 синный, блок 8 коммутации, сумматор 9, первый и второй регистры 10 и 11, первый и второй делители 12 и 13 частоты, первый и второй генераторы 14 и 15 импульсов, объединенные в блок

16 генераторов, блок 17 управления, первую, нторую и третью входные шины 18-20, соединенные с D-входами Dтриггеров 1-3 соответственно,и выходную шину 21, соединенную с выходом делителя 13. Прямой выход первого

D-триггера 1 соединен со счетным входом первого счетчика 5, прямой выход второго D-триггера 2 и прямой и инверсный выходы третьего 0-триггера 3 ( соединены с входами блока 8, выходы которого подключены к прямому и обратному счетным входам второго счетчика 6, выходы первого и второго счетчиков 5 и 6 соединены с входами сумматора 9, выходы первого и второго счетчиков 5 и 6 соединены с входами сумматора 9, выходы которого соединены с входами первого регистра 10, выходы к1эторого подключены к входам предварительной записи первого делителя 12 частоты, выход которого подключен к информационному входу четвертого D-триггера 4, прямой выход которого соединен с счетным входом третьего счетчика 7, выходы которого подключены поразрядно к информационным входам второго регистра 11, выходы которого соединены с входами предварительной записи нторого делителя

13 частоты, счетные входы. первого и второго делителей 12 и 13 частоты подключены к выходам первого и второго генераторов 14 и 15,выход второго генератора 15 соединен с входом блока 17. Первый выход блока 17 подключен к управляющим входам регистров 10 и 11, второй — к входу сброса третьего счетчика 7, входам предварительной установки первого и второго счетчиков

5 и 6 и синхронизируюцему нходу третьего D-триггера 3, третий выход блока 17 подключен к синхронизируюцим нходам первого 1, второго 2 и четвертого 4 D-триггеров.

Блок 8 содержит первый и второй элементы И 22 и 23, которые в зависимости от уровня сигнала на информационном входе третьего D-триггера 3, пропускают импульсы последонательности с частотой F либо на прямой, либо на обратный счетные входы второго счетчика Ь.

Блок 17 содержит делитель 24 частоты, на который подана вспомогательная импульсная последовательность с меньшей стабильной частотой. Импульсы с делителя 24 (фиг. 4,а) поступают на формирователь 25, импульсы с которого (фиг. 4,b) поступают на элемент 26 задержки и элемент 27 ИЛИ-НЕ, на второй

Отрицательный импульс (фиг.4,d) с блока 17, поданный на синхронизирующие входы первого и второго Dтриггеров 1 и 2, задерживает проход возможных импульсов преобразуемых последовательностей на первый и второй счетчики 5 и 6.

Импульс, поданный на синхронизирующий вход третьего D-триггера 3, устанавливает его в с >ответствии со знаком S, в связи с чем блок 8 выбирает направление счета второго счетчика 6. После окончания времени пере45 ключений схемы t р (фи? 4 d) преобразуемые последовательности импульсов поступают на первый 5 и второй 6 счетчики. На вьгходе сумматора 9 накапливается информация о сумме или

50 разности числа им?ульсов, преобразуемых последовательностей за заданный интервал времени rlt, причем перенос в старыий разряд с сумматора Э не должен быть задействован в устройстве, так как в случае получения раз55 ности частот информация с второго счетчика 6 представлена в дополнительном коде, в этом случае значение

40

5 1l () » вход элемента Ш1И вЂ” Hl: 27 поступаю> импульсы ?>осле элемента 26 (фиг. 4, с) .

Назначение э>?еме??та 26 — задерживать им>?ульс с формирователя 25 на время с (фи . 4, с), элемента ИЛИ-НЕ 27

5 формировать отрицательный импульс с л.>?>те>?ь??остью, равной общему времени переключений в схеме n c (фиг ° 4,d)

Время tte>tracy двумя импу!?beat t?t на любом из выходов блока 17 равно заданному интервалу времени dt, на котором подсчитывают импульсы преобразуемых последовательностей.

Устройство работает следующим образом.

На информационные входы первого и второго D-триггеров 1 и 2 подают входные последовательности импульсов.

На информационный вход третьего Ртриггера 3 подают сигнал S, определяющий знак действия, выполняе>лого устройством, »о следующему закону: если сигнал S имеет уровень логической единицы, го устройство выполняет 25 сложение частот Bzofllttlx последовательностей, если сигнал S имеет уро— вень логического нуля, то устрс??ство из последовательности импульсов с частотой Г, вычитает последовательность импульсов с частотой F>.

60 пе реноса в старщи» разряд игнорируется, J

По окончании заданного интервала времени dt низкий уровень с блока 171 (фиг. 4,d) опять задерживает на время г> прохождение в схему возможных импульсов преобразуемых последовательностей, а в это время передним фронтом импульса (фиг.4,Ь) осуществляется зап??сь информации с сумматора 9 в первый регистр 10. Через время t сигналом с блока 17 (фиг. 4,с), поданным на входы предварительной установки первого и второго счетчиков 5 и 6, производится их обнуление и одновременно с этим выбор направления счета второго счетчика 2 на следующий заданный интервал времени

По окончании времени переключений

ttt с в течение следующего заданного интервала времени происходит новый счет импульсов преобразуемьгх последовательностей, а также деление импульсной последовательности со стабильной частотой F - па полученное ст. < ранее число, записанное в первом регистре 10. На выходе первого делителя 12 получается ?>ос«eäîâàòåëüíîñòü импульсов с частотой Г, которая подсчитывается в счетчике 7, фиксируется во втором регистре 11 и задает коэффициент деления второго делителя 13. Через ItpoMB>ttjjTQK времени, равный 2dt на выходе устройства получается >?ос>?едовательность импульсов с частотой F=k(F, F ), импульсы которой распреде>?ены равномерно во времени.

Устройство работоспособно при выполнении следующих условий. Максимальная частота преобразуемых последовательностей импульсов должна быть не больые меньыей стабильной частоты вспомогательных импульсных последовательностей F 1 > <ла Kc-F> M«H

Время переключений в схеме не должно превьп?ать половины периода максимальной частоты преобразуемых

1 последовательностей импульсов t г< r {,-„

2

><

1,1 макс

В случае получения разности частот уменьшаемая частота должна быть боль-. ше вычитаемой частоты, т.е. если

Р2, TO F< Fg

7 1492460 8

При выполнении этих условий устройство обеспечивает следующие режимы работы: получение последовательности импульсов с частотой, пропорциональной сумме или разности частот, задаваемых двумя произвольными импульсными последовательностями, причем коэффициент пропорциональности может быть как равным, так и большим или меньшим единицы. Кроме того, устройство некритично к взаимному положению импульсов преобразуемых последовательностей.

Возможность задания как одной, так и обеих преобразуемых частот кодом. В этом случае численные значения частот подаются на входы предварительной записи счетчиков 5 и 6, уровень сигналов на информационных входах D-триггеров 1 и 2 должен быть постоянным, а в случае получения разности частот значение вычитаемой частоты должно быть представлено в коде

"Дополнение до двух11.

При равенстве одной из преобразуемых частот нулю, например F возможно получение импульсной последовательности регулируемой частоты F=k ° F,.

Формула изобретения

Способ преобразования частоты импульсных последовательностей, включающий операции формирования первой и второй вспомогательных импульсных последовательностей и формирование третьей вспомогательной импульсной последовательности путем деления частоты первой вспомогательной импульсной последовательности на первый коэффициент деления, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности формирования выходной импульсной последовательности с частотой, пропорциональной сумме или разности частот двух входных импульсных последовательностей, предварительно измеряют значение частот первой и второй входных импульсных последовательностей путем подсчета количеств импульсов этих последовательностей за заданный интервал времени, первый коэффициент деления формируют путем сложения или вычитания измеренных значений частот первой и второй входных импульсных последовательностей, а затем формируют второй коэффициент деления путем подсчета количества импульсов третьей вспомогательной импульсной последовательности па том же заданном интервале времени и формируют выходную импульсную последовательность путем деления частоты второй вспомогательной импульсной последовательности на второй коэффициент деления.

1492460

Составитель А.Смирнов

Техред А. Кравчук Корректор Т.Малец

Редактор С.Патрушева

Заказ 3893/56 Тирак 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Умгород, ул. Гагарина, 101