Преобразователь угол-дискретное приращение фазы

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сои>э Советских

Социалистических

Реслублик (б1) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 16.04.73 (21) 1907838/18-24 (51) М.Кл. G 08с 9/00 с присоединением заявки ¹â€”

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 15.08.74. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 10.04.75 (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. T Абрамсон, В. П. Выдыш, В. М. Гугелев и Л. Я. Лапкин (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГОЛ-ДИСКРЕТНОЕ

ПРИРАЩЕНИЕ ФАЗЪ|

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях, когда источником информации об угле поворота служат фазовращатели и эту информацию необходимо преобразовать в последовательность импульсов.

Известен накапливающий преобразователь угла поворота в последовательность импульсов (преобразователь угол-дискретное приращение фазы). Известный преобразователь содержит формирователь дискретного приращения фазы, состоящий из регистра и схем «И», последовательно соединенные делитель частоты и формирователь сдвига фазы, и селектор, состоящий из линий задержки и схем «И», первые входы которых подключены к выходам двух младших разрядов делителя частоты, а выходы — к первым входам формирователя дискретного приращения фазы.

Известный преобразователь имеет следующие недостатки. Во-первых, устройство требует наличия сложного селектора, содержащего схемы совпадения и линии задержки. Во-вторых, для записи информации с двух разрядов делителя частоты используется четыре разряда регистра в формирователе дискретного приращения фазы. В-третьих, возникает необходимость в дифференцировании перепадов триггеров в формирователе дискретного при2 ращения фазы и формирования из них импульсов. Все это усложняет схемную реализацию указанного преобразователя и не позволяет построить схему полностью на унифицированных логических элементах.

С целью упрощения преобразователя, который может быть полностью построен на стандартных логических элементах, в известное устройство введена двухвходовая схема

1р «ИЛИ», причем входы ее подключены к выходам формирователя дискретного приращения фазы, а выход — ко вторым входам схем

«И», второй вход формирователя дискретного приращения фазы соединен с выходами двух

15 младших разрядов делителя частоты, а третий вход — с выходом формирователя сдвига фазы; кроме того, формирователь дискретного приращения фазы выполнен на трехвходных схемах «И», причем первые входы обеих схем

«И» подключены ко второму входу формирователя дискретного приращения фазы, вторые входы — к выходам первого и второго триггеров регистра, третьи входы и выходы — соответственно к третьему входу и выходам фор25 мирователя дискретного приращения фазы.

Блок-схема преобразователя приведена на чертеже.

Преобразователь содержит делитель 1 частоты импульсов, формирователь 2 сдвига фа3Р зы, состоящий из последовательно соединен439834

10 !

95 (ОО 01 1О ! !

01

1О

3 ных формирователя 3 синусоидального напряжения из меандра, поступающего с выхода делителя 1, фазовращателя 4 и подключенного к его выходу формирователя 5 фазового импульса перехода через нуль выходного напряжения фазовращателя 4. Импульсы с выхода формирователя 5 поступают непосредственно в формирователь 6 дискретного приращения фазы. Формирователь 6 состоит из двухразрядного регистра кода 7 и двух схем

«И» 8 и 9 сравнения текущего и предыдущего циклов преобразования. Импульсы с выхода формирователя 5 фазового импульса поступают на опрос схем «И» 8, 9. На одни входы схем «И» 8, 9 заведены потенциальные выходы двух младших разрядов делителя 1, а на другие входы — потенциальные выходы с триггеров регистра кода 7. Потенциальные выходы двух младших разрядов делителя 1 соединены также через схему «И» 10 со входами регистра 7. Импульсы опроса схемы

«И» 10 и, следовательно, переписи двухразрядного кода из делителя 1 в регистр 7 поступают с выхода схемы «ИЛИ» 11. В зависимости от направления приращения фазы в текущем цикле преобразования в момент опроса будет открыта схема «И» 8 или схема «И» 9.

Импульс, поступающий с выхода любой из схем 8 или 9, проходит через схему «ИЛИ» 11 на опрос схемы «И» 10.

Преобразователь работаст следующим образом. Тактовые импульсы (ТИ) непрерывно поступают на счетный вход п-разрядного двоичного делителя 1 частоты. На делителе 1 развертывается во времени квантованная тактовыми импульсами шкала преобразователя.

Выходной меандр делителя 1 частоты поступает через формирователь 8 синусоидального напряжения на вход фазовращателя 4. Формирователь 5 фазового импульса выделяет переход выходного синусоидального напряжения фазовращателя 4 через нуль. Фазовый импульс поступает на опрос двух схем «И» 8, 9, Схемы «И» 8, 9 производят сравнение кода двух младших разрядов делителя 1 частоты с двухразрядным двоичным кодом, хранящимся в регистре 7 кода. Логические функции, реализуемые схемами «И» 8, 9, представлены в таблице.

В таблице а2а, и 4b, — соответственно значения второго и первого разрядов кода делителя частоты 1 (а а,) и регистра 7 кода (blab>) в момент опроса схем «И» 8, 9. Знаками «+1» и « — 1» обозначено наличие соответствующего по знаку приращения фазы на единицу дискретности. В таких случаях от30

4 крыта схема «И» 8 («+1») или схема «И» 9 (« — 1») .

Импульсы с выходов схем «И» 8, 9 через схему «ИЛИ» 11 поступают на соответствующие входы схемы «И» 10. На другие входы этих схем заведены выходы двух младших разрядов делителя 1 частоты. Таким образом, сигнал с выхода схемы «ИЛИ» 11 переписывает двухразрядный код из делителя 1 частоты в регистр 7.

В момент выработки формирователем 3 в данном цикле преобразования фазового импульса делитель содержит информацию а а1 о текущем значении сдвига фаз между выходным напряжением делителя 1 и выходным напряжением фазовращателя 4. Этот сдвиг фазы зависит от угла поворота ротора фазовращателя 4, В этот момент на регистре 7 кода хранится информация b2 Ь1 о значении сдвига фаз в предыдущем цикле преобразования.

Действительно, перепись кода из делителя 1 в регистр 7 и соответственно превращение текущей информации о сдвиге фазы в предыдущую информацию для следующего цикла преобразования производится только после формирования текущего импульса приращения, так как перепись производится самим импульсом приращения через схему «ИЛИ»

11. Таким образом, фазовый импульс формирователя 5 проходит через схемы «И» 8 и 9 в зависимости от значения кодов в соседних циклах преобразования. Если коды а а1 и

blab> равны, то обе схемы «И» 8, 9 будут закрыты и выходного импульса ни в одном канале не будет. В регистре 7 останется предыдущий код, который фактически не изменился.

Предмет изобретения

l. Преобразователь угол-дискретное приращение фазы, содержащий формирователь дискретного приращения фазы, последовательно соединенные делитель частоты и формирователь сдвига фазы, и схемы «И», первые входы которых подключены к выходам двух младших разрядов делителя частоты, а выходы — к первым входам формирователя дискретного приращения фазы, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введена двухвходовая схема «ИЛИ», причем входы ее подключены к выходам формирователя дискретного приращения фазы, а выход — ко вторым входам схем «И», второй вход формирователя дискретного приращения фазы соединен с выходами двух младших разрядов делителя частоты, а третий выход— с выходом формирователя сдвига фазы.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что формирователь дискретного приращения фазы выполнен на трехвходовых схемах «И», причем первые входы обеих схем «И» подключены ко второму входу формирователя дискретного приращения фазы, вторые входы — к выходам первого и второго триггеров регистра, третьи входы и выходы — соответственно к третьему входу и выходам формирователя дискретного приращения фазы.

Редактор Л. Цветкова

Составитель И. Назаркина

Техред Г. Дворина

Корректор Л Ор1ова

3аказ 7523 Изд. ¹ 1918 Тираж 624

ЦНИИГ111 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, "àãîðñêèé цех

Подписное