Преобразователь частоты в код с непрерывнымотсчетом

 

3I0383

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских социалистических

Респуйлик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.1.1970 (№ 1397705/18-24) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 26.V11.1971. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания ЗО.IX.1971

МПК Н 03k 13/02

G 01г 23 02

Ковтитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325:

:621.317.761 (088.8) Авторы изобретения

Г. О. Паламарюк, Л. Н. Костяшкин, М. Б. Никифоров и В. С. Новичков

Заявитель

Рязанский радиотехнический институт

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В КОД С НЕПРЕРЫВНЪ|М

ОТСЧЕТОМ

F,=N„— +AF,=F„ 5F„

<2o i умножителя (— ), усредняегся.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве самостоятельного устройства — частотомера, в качестве входного преобразователя информации для ЦВМ и в качестве составной части частотно-импульсных вычислительных устройств.

Известен преобразователь частоты в код замкнутого типа, построенный на основе частотно-импульсной следящей системы, состоя- 10 щий из реверсивного счетчика, двоичного умножителя, блока временной раздвижки импульсов и частотно-импульсного вычитающего устройства, потенциальные выходы которого соединены со знаковыми шинами реверсивно- 15 го счетчика, выходы разрядов реверсивного счетчика подключены ко входам двоичного умножителя, выход которого соединен со входом частотно-импульсного вычитающего устройства, другой его вход подключен к выходу 20 блока временной раздвижки импульсов.

Недостатком известного устройства является наличие погрешности в преобразовании частоты в код.

Известно, что двоичный умножитель обладает погрешностями, обусловленными флуктуациями частоты выходных импульсов. При постоянном коде V, на входе умножителя частота импульсов на его выход определяется выражением 30 где F,. — входная (измеряемая) частота, Fo — опорная частота двоичного умножителя, 2 — емкость и-разрядного реверсивного счетчика.

Эта погрешность при постоянном коде носит периодический характер и за интервал неравномерности выходной частоты г„равный периодч младшей опорной частоты двоичного

При изменяющемся коде Х,. (пульсирующем относительно теоретически точного значения в произвольные моменты времени) интервал усреднения выходной частоты равен периоду ее неравномерности Тн,. (2" л

Тттр, — — Н. О. К. —, Тнм,. — — Tev,, (2)

4 Fo Fo где Н.О.К. — наименьшее общее кратное, Тих-, — период неравномерности пульсирующего кода Л, Значение периода Т F в общем случае не имеет конечной величины. Следовательно, за

310383

50 сти не наблюдается.

3 конечное время наблюдения ошибка в выходной частоте не усреднится и будет иметь вполне определенный знак и величину, зависящие от фазы колебаний кода N„относительно опорных частот двоичного умножителя. Это приводит при интегрировании частоты F, к накапливанию ошибки.

Если производить смену кода через интервалы времени, кратные периоду Hpðàâíîìåðности частоты, имеющему место при постоянном коде, то за каждый из этих интервалов будет происходить усреднение выходной частоты, соответствующей существующему в данном интервале времени постоянному коду и, следовательно, суммарной погрешности наблюдаться не будет. Для этого необходимо устранить смену состояний кода реверсивного счетчика с частотой, большей частоты младшей опорной частоты двоичного умножителя

Fo — ), что имеет место в известном устройг) стве.

Целью изобретения является повышение точности преобразоватеря частоты в код.

В предлагаемом преобразователе частоты в код цель достигается тем, что он содержит устройство синхронизации, один вход котороr0 через схему сборки соединен с выходом частотно-импульсного вычитающего устройства, второй вход соединен,с шиной младшей опорной частоты двоичного умножителя, а выход подключен ко входу реверсивного счетчика.

В предлагаемом устройстве устраняют смену состоящий кода реверсивного счетчика с частотой больше младшей опорной частоты

Fo двоичного умножителя — ) и осуществляют 2п ) «привязку» моментов смены кодов к частоте

Fo 1 — ), в результате чего происходит усредне2п ) чие выходной частоты двоичного умножителя, соответствующей существующему постоянно2п му коду за период — и суммарной погрешноFo

На чертеже представлена схема описываемого устройства, Она содержит блок 1 временной раздвижки, вычитающее устройство 2, схему сборки 8, устройство синхронизации 4, реверсивный счетчик б и двоичный умножитель б.

В предлагаемом преобразователе входная шина сигнала F соединена с блоком 1 временной раздвижки, ко второму входу которого подключена шина опорной частоты 2 .

Выход блока 1 соединен со входом вычитающего устройства 2, оба импульсных выхода которого соединены со входами схемы сборки 3, выходом соединенной со входом устройства синхронизации 4, ко второму установоч5

35 ному входу которого подключена шина младшей опорной частоты —

Выход устройства синхронизации соединен со входом реверсивного .счетчика б. Потенциальные выходы вы читающего устройства 2 соединены со знаковыми шинами реверсивного счетчика 5. Выходы триггеров реверсивного счетчика 5 подключены к потенциальным входам двоичного умножителя б, к импульсным входам которого подключены шины опорных частот —, . Выход двоичного умножителя б соРр

2 единен со вторым входом вычитающего устройства 2.

Устройство синхронизации 4 состоит из триггера 7, установочный вход которого является входом устройства синхронизации 4, схемы совпадения 8 и схемы сборки 9.

Выход триггера 7 соединен со входом схемы сборки 9, к другому входу которой подключен выход импульсно-потенциальной схемы совпадения 8, по импульсному входу связанной со входом устройства синхронизации 4, а по потенциальному — с выходом триггера 7. Выход схемы сборки 9 является выходом устройства синхронизации 4.

Предлагаемый преобразователь частоты в код с непрерывным отсчетом работает следующим образом.

В установившемся режиме средняя частота отработки Р, равна входной частоте F. Мгновенная разность частот F„— 1 „выделяемая вычитающим устройством, меньше значения младшей опорной частоты — . B результате

2п на вход реверсивного счетчика поступает разностная частота через устройство синхронизации, т, е. в моменты времени, кратные максимальному периоду неравномерности частоты

F„ при постоянном коде, что обеспечивает усреднение выходной частоты. Результирующая ошибка в коде при этом сводится к нулю, так как за время существования каждого состояния кода соответствующая ему частота отработки F, усредняется.

При поступлении на вход устройства скачFo ка частоты ЛР„) —, разностная частота, по2п ступающая на вход устройства синхронизации, превышает его опорную частоту, в результате триггер 7 не успевает вырабатывать выходной сигнал на каждый импульс разностной частоты, следовательно, часть их проходит на выход устройства синхронизации 4 через схему совпадения 9 неза синхронизированными, в результате на вход реверсивного счетчика поступают все импульсы разностной частоты, что обеспечивает нормальную работу устройства в динамическом режиме.

310383

Предмет изобретения

Составитель Е, Семенова

Техред Л. Я. Левина Корректор В. И. )Колудева

Редактор Л. Семанова

Заказ 2643/18 Изд. № 1103 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Преобразователь частоты в код с непрерывным отсчетом, содержащий реверсивный счетчик, двоичный умножитель, блок временной раздвижки импульсов и частотно-импульсное вычитающее устройство, потенциальные выходы когорого соединены со знаковыми шинами реверсивного счетчика, выходы разрядов реверсивного счетчика подключены ко входам двоичного умножителя, выход которого соединен со входом частотно-импульсного вычитающего устройства, другой его вход подключен к выходу блока временной раздвижки импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит устройство синхронизации, один вход которого через схему сборки соединен с выходом частотно-импульсного вычитающего устройства, второй вход соединен с шиной младшей опорной частоты двоич10 ного умножителя, а выход подключен ко входу реверсивного счетчика.