Преобразователь частоты импульсов в код

 

Изобретение относится к импульсной технике. В преобразователь частоты , содержащий реверсивный счетчик 8, линию задержки 14, генератор тактовых импульсов 1, распределитель импульсов 2, четыре синхронизатора 3-6, коммутатор 10, эдементы И 16, 1 8, элементы ИЛИ 7,9 с ,выходными шинами 11, входную шину 13, шину Сброс 12, с целью расширения функциональных возможностей, введены вторая 15 и третья 17 линии задержки и триггер режима 20, причем входная шина через вторую линию задержки 15 соединена с первым входом первого элемента И 16 и с входом третьей линии задержки 17, выход которой подключен к первому входу второго элемента И 18, шина Преобразование частоты 19 подключена к единичному входу триггера режима 20, ишна Преобразование скорости 21 соединена с гулевым входом триггера режима 20, нулевой выход которого подключен к вторым входам первого 16 и второго 18 элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом четвертого синхронизатора 6, выход второго элемента И соединен с вторым входом второго синхронизатора 4. 1 ил. С ю ел оэ to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 9 А1 (51) 4 Н 03 M 1/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i «i

I г1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3836718/18-24 (22) 30.12.84 (46) 15,08.86. Бюл, Р 30 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72) С.Л.Сироткин, A,Н,Коньков и В.В.Клименко (53) 681.325 (088,8) (56) Новицкий Н.В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками.

Ленинград: Энергия, )970, с. 230, рис. 9-2.

Авторское свидетельство СССР

N - 112551, кл ° Н 03 К 13/ОО, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ И))ПУЛЬСОВ В КОД (57) Изобретение относится к импульсной технике. В преобразователь частоты, содержаший реверсивный счетчик 8, линию задержки 14, генератор тактовых импульсов 1, распределитель импульсов 2, четыре синхронизатора

3-6, коммутатор 10, эцементы И 16, 18, элементы ИЛИ 7,9 с выходными шинами 11, входную шину 13 шину

"Сброс" 12, с целью расширения функциональных возможностей, введены в.торая 15 и третья )7 линии задержки и триггер режима 20, причем входная шина через вторую линию задержки l5 соединена с первым входом первого элемента И 16 и с входом тр ет ьей линии з адержки 1 7, выход которой подключен к первому входу второго элемента И 18, шина "Преобразование частоты" 19 подключена к единичному входу триггера режима

20, шина "Пр еобразов ание скор ости"

21 соединена с нулевым входом триггера режима 20, нулевой выход которого подключен к вторым входам первого 16 и второго )8 элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом четвертого синхронизатора 6, выход второго элемента

И соединен с вторым входом второго синхронизатора 4. 1 ил .

I 251329

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах связи вычислительных машин с объектами управления, в сис- темах стабилизации частоты и скорос-; ти изменения частоты, для обработки сигналов ат частотных датчиков.

Целью изобретения является îàñширение функциональных возможностей

1 преобразователя за счет введения преобразования скорости изменения частоты в код.

На чертеже изображена структурная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя 2 импульсов, первые четыре выхода которого подключены к первым входам четырех синхронизаторов 3-6 соответственно, выходы первого 3 и второго 4 синхронизаторов через ïåðвый элемент ИЛИ 7 палключены к суммирующему входу реверсивного счет— чика 8, выходы третьего 5 и четвертого 6 синхронизаторов через второй элемент ИЛИ 9 подключены к вычитающему входу реверсивного счетчика 8, знаковые и информационные выходы которого через коммутатор 10 соединены с выходными, шинами 11„ вход управления коммутатора 10 соединен с пятым выходом распределителя 2, шина

I 2 "Сброс" подключена к установ очному входу реверсивного счетчика 8, входная шина 13 соединена с вторым входом первого синхронизатора 3, через первую линию 14 задержки — с вторым входом третьего синхронизатора 5 и через вторую линию 15 задержки — с первым входом первого элемента И 16 и с входам третьей линии

17 задержки, выход которой поцклю1чен к первому входу второго элемечта И 18, шина "Преобразование частоты" 19 соединена с нулевым входом триггера. 20 режима, шина "Преобразо-вание скорости" 21 соединена с единичным входом триггера 20 режима, единичный выход которого подключен к вторым входам первого 1 6 и второго !

8 элементов И, выход первого элемента И 16 соединен с вторым входом четвертого синхронизатора 6, выход второго элемента И 18 соединен с вторым входом второго синхронизатора 4.

Синхранизаторы. 3-6 осуществляют временную привязку импульсов к фиксированчым моментам времени и могут быть реализованы по известным схемам.

5 Преобразователь работает следующим образом.

В.режиме "Преобразование частоты" преобразователь работает аналогично прототипу, В начальный момент времени одновременно подается сигнал на шину "Преобразование частоты"

I9 и сигнал начальной установки на шину "Сброс" 12, Сигнал начальной установки подается дпительностью, большей времени задержки в первой линии 14 задержки, для ее полного обнуления ° 1риггер

20 режима устанавливается в нулевое состояние и элементы И 16 и 18 за

20 крыты, Поспе окончания =игнала

"Сброс" реверсивный счетчик 8 начнет суммировать импульсы преобразуемой частоты, поступающие с входной шины 13 на его суммирующий вход

25 через первый синхронизатор 3 и первый элемент ИН1 7 ° Через время задержки в линии 14 задержки на вычи— ,тающий вход реверсивного счетчика

8 через третий синхронизатор 5 и

30 второй элемент ИЛИ 9 начнут посту" пать импульсы преобразуемой частоты с шины 13 и при неизменной входной частоте на реверсивном счетчике 8 будет складываться и вычитаться одинаковое число импульсов, Показания счетчика 8 не будут изменяться и будут соответствовать входной частоте, При увеличении входной частоты показания реверсивного счетчика

0 8 будут увеличиваться, а при уменьше нии — уменьшаться, т,е, реверсивный счетчик 8 будет непрерывно отслеживать значение входной частоты, С помощью тактового генератора I распределителя 2 импульсов, синхронизаторов 3 и 5 и коммутатора 10 осуществляется разнесение во време-ни моментов счета на реверсивном счетчике 8 и моментов считывания из него информации на выходные шины II, Б р ежиме "Пр еобр аз ов ание ск орости" преобразователь осуществляет непрерывное преобразование в код скаростй изменения входной частоты, Дпя этого на шине Преобразование скорости" 21 подается сигнал установки режима, три| rep 20 режима устанавливается в единичное состоя1Г513г9 ние и открыв ают ся элем ен ты И 1 б и

18, Одновременно на шину "Сброс"

12 подается сигнал начальной установки длительностью большей суммарного времени задержки в линиях 15 5 и 17 задержки для их полной очистки. Входная частота с шины 13 через первый синхронизатор 3 и первый элемент ИЛИ 7 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, который после окончания сигнала

"Сброс" начинает подсчитывать входные импульсы. Через время задержки в линиях 14 и 1 5 задержки при условии их равенства одновременно по 15 двум линиям, т.е. с удвоенной частотой по отношению к входной частоте, начнут поступать импульсы на вычитающий вход реверсивноro счетчика

8, которые еше через одно время

1 задержки обнулятся . К этому времени, т .е. через два времени задержки, на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 также начнет поступать удвоенная входная частота, как и на 25 вычит ающий в ход .

Таким образом, кулевое состояние счетчика 8 сохранится. Код на выходе счетчика 8 дополнительный, поэтому нулевое состояние счетчика 8 соот — зо ветствует отсутствию скорости изменения входной частоты. Положительные значения кода соответсвуют увеличению частоты, а отрицательные значе-.: ния — уменьшению частоты . Из рассмот->5 ренного выше видно, что при любой постоянной входной частоте на выходе счетчика 8 в установившемся режиме, т.е. через два времени задержки, всегда будет нулевой код °

Теперь рассмотрим работу преобразователя при постоянном увеличении входной частоты, т.е. при постоянной положительной скорости ее изменения.

В этом случае реверсивный счетчик

8 должен показывать постоянное положительное значение, соответсвующее данной скорости изменения частоты.

Действительно, если входная частота все время будет возрастать, то все время будет сохраняться постоянной разница между входной частотой и ее задержанным значением, -...е. постоянной будет разность частот между входной частотой и частотой на выхсде линии 1 5 задержки . Далее эта разность частот непрерывно преобразуется в код. Преобразование разности входной и задержанной частот осушествляется с помощью двух линий 14 и 17 задержки и реверсивного счетчика 8, причем входная частота нeïîñðåäñòýeíно поступает на суммирующий вход счетчика 8 и через время задержки в линии 14 задержки — на вычитаюший вход счетчика 8, а задержанная в линии 15 задержки входная частота

:непосредственно поступает на вычитающий вход счетчика 8 и через время задержки в линии 17 задержки — на суммирующий вход счетчика 8, Показания-.реверсивного счетчика 8 непрерывно отслеживают значение разности входной частоты и ее задержанного значения, Причем знак кода реверсивного счетчика 8 соответствует знаку этой разности частот. Таким образом. чем больше скорость изменения частоты, тем больше разность между самой частотой и ее задержанным значением, т . е, показ ания счетчика 8 непрерывно отслеживают скорость изменения входной частоты. При этом знак кода соответствует знаку скорости изменения частоты, т.е. при увеличении частоты знак выходного кода положительный, а при уменьюении — отрицательный.

Отработка скачкообразных изменений частоты, когда скорость изменения частоты бесконечно большая, осуществляется через время, не превышающее суммарное время задержки в линиях 15 и 17 задержек, и ограничивается емкостью реверсивного счетчика 8.

Таким образом, расширены функциональные возможности предлагаемого преобразователя по отношению к прототипу за счет введения режима преобразования в код скорости изменения частоты . При этом преобразования частоты в код и скорости изменения частоты в код осуществляются на одном и том же реверсивном счетчике, причем оба реммма преобразования осуществляются непрерывно, что дает возможность устранить временную привязку моментов преобразов ания, Формула из с Gp е т ения

Преобразователь частоты импульсов в код, содержащий генератор такто1253329 Ь тптх возможностей, введены вторая и тратт я линии задержки и триггер ре. жима, ттричем входная птина соединен с вторым входом первого синхронизатора и через первую линию задержки с вторым входом третьего синхронизатора, а через вторую линию задержки — с первым входом первого элемента И с входом третьей линии задержки, выход которой подключен к первому входу второго элемента И, шина

"Преобразование частоты" подключена к единичному входу триггера режима, шина "Преобразование скорости" соединена с нулевым входом триггера режима, нулевой выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом четвертого синхронизатора, выход второго элемента И соединен с вторытт входом второго синхронизатора. зых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов „первые четыре выхода которого соединены с первыми входами четырех синхронизаторов соответственно, выходы первого и второго синхронизаторов через первый элемент ИЛИ подключены к суммирующему входу реверсивного счетчика, выходы третьего и четвертого синхронизаторов через 10 второй элемент ИЛИ подключены к вычитающему входу реверсивного счетчика, знаковые и информационные выходы которого через коммутатор подключены к выходным шинам, вход управ- 15 ления коммутатора соединен с пятым выходом распределителя импульсов, шина "Сброс" подключена к установочному входу реверсивного счетчика, два элемента И, первая линия задерж- 20 ки, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональСоставитель В.Махнанов

Редактор Н.Слободяник Техред Л.Сердюкова Корректор А,Обручар

Заказ 4426/58 тираж 8!6 Подпи сн о е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-пслиттрафическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4