Интегрирующее устройство

 

ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее реверсившлй счетчик, выход которого является выходом устройства, первый и второй элементы И, выходы которых подключены соответственно к суммирующему; вычитающему входам реверсивного счетчика, первые входы первого и второго элементов И соединены с выходом третьего элемента И, к первому входу которого подключен генератор импульсов опорной частоты, ,отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона частотных сигналов, в него введены времяимпульсный преобразователь и элемент неравнозначности , выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, второй вход третьего элемента i И и первый вход элемента неравнозначности соединены соответственно с аналоговым и знаковым выходами врёмяимпульсного преобразователя, сиг-, нальный вход и вход запуска которого § являются соответственно аналогвым и частотным входами устройства, а второй вход элемента неравнозначности является знаковым входом устройства .. :А ЭО

СОЮЗ ССВИ СНИК

СОИ Л .О ае аи

Всю C 06 С 7/18 Ва

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н kRIDPCklONhÑ СЗВЩВТй/БОТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И QfHPbfAO (21) 3613299/18-24 (22) 30.06.83 (46) 15.09.84. Бюл. и 34 (72) В.Н.Бондарев, А.А.Ключарев и О,И.Соломаха (71) Севастопольский приборостроительный институт (53) 681. 335 (088. 8)

: (56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 510721, кл. С 06 С 7/16, 1973.

2. Карпов P.Ã. и Карпов Н.Г.

Преобразование и математическая обработка широтно-импульсных сигналов.

И., "Иашиностроение", 1977, с. 106, рис. 76б (прототип)..

3. Кнорринг В.Г. и Ясик Я.P. К определению частоты при динамических режимах СИ с частотно-импульсной модуляцией входного сигнала. — "Изме. рительная техника", 1979, Ф 5, с. 21"23. (54)(57) ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее реверсивный счетчик, выход которого является выходом устройства, I . первый и второй элементы И, выходы которых подключены соответственно к суммирующему.:и вычитающему входам реверсивного счетчика, первые входы первого и второго элементов И соединены с выходом третьего элемента И, к первому входу которого подключен генератор импульсов опорной частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения дйапазона частотных сигналов, в него введены времяимпульсный преобразователь и элемент иеравнозначности, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, втоРой вход третьего элемента

И и первый вход элемента неравнозначности соединены соответственно с аналоговым и знаковым выходами времяимнульсного преобразователя, сиг-, нальный вход и вход запуска которого являются соответственно аналогвым и частотным входами устройства, а второй вход элемента неравнозначности является знаковым входом устройства.

1113811

Изобретение относится к вычислительной .технике и системам управпения и, в частности, может быть использовано в цифровых анализаторах спектра и частотно-импульсных систе- 5 мах регулирования.

Известно множительно-интегрирующее устройство, содержащее фоточувствительные элементы, оптически свя занные с источником излучения,транзисторные усилители, согласующие резисторы, источник смещения, делитель . напряжения и два источника тока (1).

Однако известное устройство имеет низкую точность, ограниченную длитель ность интегрирования и не позволяет вычислять интеграл произведения двух сигналов, один из которых представлен в частотно-импульсной форме.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является дискретное устройство для интегрирования входного аналогового сигнала, содержащее реверсивный счетчик, генератор опорной частоты, триггер и три схемы совпадения, с помощью одной из которых осуществляется умножение интегрируемого сигнала на постоянную величину путем заполнения временного интервала импульсами опорной частоты. 30

Это устройство позволяет вычислять интеграл от произведения двух сигналов, один из которых является частотно-импульсным и используется для заполнения временного интервала, пропорционального значению аналогового сигнала (2).

Недостатки данного устройства заключаются в значительном увеличении

40 погрешности вычисления при уменьшении частоты следования импульсов частотно-импульсной последовательности и, как следствие, узком диапазоне частот, ограниченном относительно высокое !

f5 частотными источниками частотно-импульсных сигналов, а также большой погрешности вычисления при малых значениях моделирующих сигналов.

Цель изобретения — повышение точ- 50 ности и расширение диапазона частотных сигналов.

Указанная цель достигается тем, что в интегрирующее устройство, содержащее реверсивный счетчик, выход 55 которого является выходом устройства, первый и второй элементы И, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, первые входы первого и второго элементов И соединены с выходом третьего элемента И, к первому входу которого подключен генератор импульсов опорной частоты, введены времяимпульсный преобразователь и элемент неравнозначности, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, второй вход третьего элемента И и первый вход элемента неравнозначности соединены соответственно с аналоговым и знаковым выходами времяимпульсного преобразователя, сигнальный вход и вход запуска которого являются соответственно аналоговым и частотным входами устройства, а второй вход элемента неравнозначности является знаковым входом устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого интегрирующего устройства.

Аналоговый вход 1 устройства присоединен к сигнальному входу времяимпульсного преобразователя 2, вход запуска которого подключен к частотному входу 3, знаковый выход преобразователя 2 и знаковый вход 4 для признака знака частотно-импульсного сигнала соединены с вторыми входами элементов И 5 и 6 через элемент 7 неравнозначности. Первые входы элементов 5 и 6 подключены к выходу элемента И 8, входы которого соединены с аналоговым выходом времяимпульсного преобразователя 2 и генератором

9 импульсов опорной частоты. Выходы элементов И 5 и 6 подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 10.

Принцип действия устройства основан на известном представлении частоты f (t) следования импульсов во времени в виде где о (t -t„) — дельта функция Дирака, - моменты времени, соответствующие импульсам частотно-импульсной последовательности, t t

N-z Ю вЯ*кг. юЮu(a) .и

Составитель С.Белан

Редактор М.Келемеш ТехредИ.Асталош Корректор С.Черни

Заказ 6621/41 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 1113 — число импульсов частотно-импульсной последовательности, появившихся на входе устройства с начала вычисления до момента

t (31.

Искомый интеграл произведения час-. тотно-импульсно модулированного сигнала Е (t) на аналоговый сигнал 10

П .(e) с учетом (1) преобразуется

t L

I к у М U{tldt /0МХЮММ (2)

O у К1

- X u(t.).

Ка1 I .

Из (2) следует, что операция интегрирования.произведения аналогово го и частотно-импульсного сигнала сводится к суммированию значений

20 аналогового сигнала в моменты появления импульсов частотно-модулированной последова ельности.

Устройство работает следующим образом.

Аналоговый сигнал поступает на вход 1 и преобразуется в пропорциональный временной интервал времяимпульсным преобразователем 2 в моменты поступления на частотный вход 3

- импульсов частотно-импульсной последовательности. В течение сформированного временного интервала импульсы от генератора 9 опорной частоты через элемент И 8 и один из элементов

И 5 и 6 поступают на соответствующий ЗS вход реверсивного счетчика 1О. Направление счета определяется состояни8 I 1 4 ем выхода. элемента 7 неравнозначности, формирующего, напряжение логической "1" при совпадении знакового сигнала на входе времяимпульсного преобразователя 2 и сигнала на входе 4, на который поступает информация о знаке частотно-импульсной последовательности. В результате работы устройства в любой момент времени на выходе реверсивного счетчика 1О устанавливается код где К вЂ” коэффициент преобразования времяимпульсного: преобразователя 2, f — частота сигнала, формируемого генератором 9 опорной частоты.

Из выражения (3) следует, что заданные точность и чувствительность устройства можно получить выбором опорной частоты и коэффициента преобразования времяимпульсного преобра-. зователя 2 независимо от частоты входного частотно-импульсного сигнала.

Моделирование предложенного устройства на ЭВМ и испытания макета устройства показывают его преимущества по сравнению с прототипом, высокую точность и возможность работы с низкочастотными измерительными преобразователями. Все это расширяет сферу применения устройства и позволяет получить экономический эффект в народном хозяйстве.