Частотно-импульсный функциональный преобразователь

 

Сеюз Советских

Сециапистичесиих

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлена 050477 (21) 2472660/18-24 с присоединением заявки % (23) Приоритет—

Опубликовано 0504;79. Бюллетень ¹ 1З

Дата опубликования описания 050479

<„,656068

1:

I г» П

1 (5l) М. Кл.

G06 F 15/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (5З) УД (б81 ° 325 (088. 8} (72) Авторы изобретения

A.М.Мелик-Шахназаров, Е.H ° Bparo, А.В.Царев и М.К.Коротков

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности имени И.М.Губкина (71) Заявитель (54) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности, к устройствам функционального преобразования частотноимпульсных сигналов в цифровой код.

Известен частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий двоичный умножитель, дешифратор, счетчик и делитель частоты (1).

Известен также частотно"импульсный функциональный преобразователь, содержащий двоичный умножитель, управляемые делители частоты, дешифратор, блок памяти н блок управления (2) .

Недостатком известных преобразователей является пониженная точность функционального преобразования, обусловленная Погрешностью, . вносимой двоичными умножителями.

Наиболее близким по техническому решению является частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий генератор пачек импульсов, реверсивный счетчик, элементы Й, причем, выход первого элемента

И,подключенного первым входом к входу преобразователя, соединен с первым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к сигнальному входу двоичного умножителя,.соединенного выходом переполнения с входом б программного блока, выход которого подключен к управляющему входу двоичного умножителя (3).

Использование в этом преобразователе генератора пачек импульсов, 10 умножающего частоту входного сигнала в любое число раз, в том числе в 2 раз, где n — число разрядов

tl делителя двоичного умножителя, позволяет исключить погрешность двоич15 ного умножителя. Однако при этом частота входного сигнала f ограничивается величиной

« х- flax 2 где fùä„- предельная частоты работы двоичного умножителя, обусловленная быстродействием его элементов °

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот функционального преобразователя.

С этой целью в пресбраэователь введены дополнительный двоичный умножитель, двоичный счетчик и триггер,соединенный первым входом с шиной стробирования и вторым входом первого элемента И и подключенный вторым вхо6068 4

=.íà÷åíèå которой характеризуется выражением дом к выходу второго элемента И,первый вход которого соединен с выходом триггера и первым входом третьего элемента И, а второй вход подключен к выходу переполнения основного дво ичного умножителя, соединенного сигнальным выходом с суммирующим входом реверсивного счетчика,вычитающий вход которого через двоичный счетчик подключен к сигнальному выходу дополнительного двоичного умножителя, соединенного управляющим входом с выходом программного блока и подключенного сигнальным входом через генератор пачек импульсов ко второму входу элемента ИЛИ и выходу третьего элемента И, соединенного вторым входом с шиной опорной частоты.

Блок-схема преобразователя пред" ставлена на чертеже.

Частотно-импульсный функциональный преобра-.ователь содержит основной 1 и дополнительный 2 двоичные умножители, программный блок 3, генератор пачек импульсов 4, реверсивный счетчик 5, двоичный счетчик 6, элементы И 7,8,9, элемент

ИЛИ 10, триггер 11, шину стробирования 12 и шину опорной частоты 13.

Работа преобразователя осуществляется следующим образом.

Входной частотно-импульсный сигнал т поступает на первый вход перк вого элемента И 7, на вторсй вход которого поступает импульс длительностью Т> с шины стробирования

12. В течение интервала Тивходная частота через элемент И 7 и элемент

ИЛИ 10 поступает непосредственно на двоичный умножитель 1. В течение этого интервала триггер 11 находится в нулевом положении и следовательно блокирует элементы И 8,9.

Двоичный умножитель 1 осуществляет умножение числа импульсов на вхо-. де на заданный для каждого участка аппроксимации программным блоком 3 коэффициент

>>-1

К zð)- Е+jj 2 >

1=1 где й„ =1 или 0; и- разрядность счетчика умножителя 1.

Выходная последовательность импульсов двоичного умножителя поступает на суммирующий вход реверсивнсгс счетчика 5. Таким образом, аппроксимирующая ломаная формируется последовательным переходом с одного участка на другой ° В момент окончания интервала Т счет импульсов в реверсивном счетчике 5 прекращается в пределах одного из участков аппроксимации. При этом число импульсов, зафиксированное в реверсивном счетчике отличается от значения, соответствующего линейной функции преобразования на указанием отрезке на величину погрешности, текущее где N < - число импульсов, поступающее на вход умножителя 1 в пределах интервала последнего участка аппроксимации до момента окончания Т„.

В момент окончания временного инщ тервала Т„ опрокидыва.е-.ся триггер

ll и разблокирует элементы И 8,9.

Частота f с шиной опорной частоты

13 начинает поступать через открытый элемент И 9 и элемент ИЛИ 10 на двоичный умножитель 1, а также на генератор пачек импульсов 4. Двоичный умножитель 1 продолжает преобразовывать частоту $ c коэффициентом наклона К, соответствующим последнему участку аппроксимации, на котором остановился счет. в момент окончания Т>Приращение выходного числа умножителя 1 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 5. Одновремен25 но генератор пачек импульсов 4 на каждый входной импульс частоты вырабатывает 2" импульсов, которые поступают на сигнальный вход дополнительного двоичного умножителя 2.

30 Управляющие входы двоичных умножителей 1,2 связаны с программным блоком

3 таким образом, что на умножителе 2 задается тот же коэффициент деления, что и на умножителе 1. Число импульсов на сигнальном выходе умножителя

2 в пределах рассматриваемого участка будет равно и

"вь х= 2 х>> к;2

40 Укаэанное число имйульсов через работающий в режиме вычитания двоичный счетчик 6, разрядность которого равна и, поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 5.

В момент окончания рассматриваемого участка аппроксимации на выходе переполнения умножителя 1 вырабатывается импульс переключения участка аппроксимации, который, пройдя, через открытый элемент И 8, устанав50 ливает в ноль триггер 11. Триггер

11 блокирует элементы И 8,9, в результате этого заканчивается цикл работы преобразователя.

3а время цикла работы преобра55 зователя на суммирующий и вычитающий входы счетчика 5 поступит число импульсов, равное

"х )" = н „H„К, где Н 1 — количествор импульсов с выхода умножителя 1, поступившее до начала j --ro участка аппроксимации.

Последнее выражение показывает, что значение выходного кода нреоб65 разователя точно соответствует шинной функции преобразования на g --ом участке аппроксимации. При этом максимальная входная частота функционального преобразователя определяется предельной частотой двоичного умножителя и в 2 " раз превышает максимальную входную частоту устройства — прототипа.

Формула изобретения

Частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий генератор пачек импульсов, реверсивный счетчик, элементы И, причем выход первого элемента И, подключенного первым входом к входу преобразователя соединен с первым входом элемента

ИЛИ, подключенного выходом к сигнальному входу двоичного умножителя, соединенного выходом переполнения с входом программного блока, выход которого подключен к управляющему входу двоичного умножителя, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, в преобразователь введены дополнительный двоичный умножитель, двоичный счетчик и триггер, сое6068 6 диненный первым входом с шиной стробирования и вторым входом первого элемента И и подключенный вторым входом к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера и первым входом

5 третьего элемента И, а второй вход подключен к выходу переполнения основного двоичного умножителя, соединенного сигнальным выходом с суммирующим входом реверсивного счетчик ка, вычитающий вход которого через двоичный счетчик подключен к сигнальному выходу дополнительного двоичного умножителя,соединенного управляющим входом с выходом программного блока и подключенного сигнальным входом через генератор пачек импульсов ко второму входу элемента ИЛИ и выходу третьего элемента Н, соединенного вторым входом с шиной опорной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 37677, кл. 6 06 6 7/26, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 543945, кл. $06 F 15/34, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 547788, кл. 606 т 3/00, 1976.

Редактор С.Равва

Заказ 1528/40

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Составитель С.Казинов

Техред З,фанта Корректор Д.Мельниченко

Тираж 779 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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