Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов

 

Изобретение относится к автоматике -и вычислительной технике. Устройство содержит частотно-импульсный сумматор, делитель частоты, два реверсивных счетчика, два преобразователя код-частота и два частотноимпульсных блока вычитания. Расширение области применения устройства достигается за счет формирования второй производной по времени от входного частотно-импульсного сигнала . Текущее значение оценки второй производной вычисляется на выходе второго частотно-импульсного блока вычитания как разность между выходной частотой деления и вькодной частотой первого преобразователя код-частота. При этом первая и вторая пары последовательно соединенных реверсивных счетчиков и преобразователей код-частота реализуют звенья апериодического запаздывания с различными постоянными времени. 1 ил. (Л 1C Од о со сд К9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИК (я) 4 С 06 F 7/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A STOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3867719/24-24 (22) 15.03.85 (46) 30.09.86. Бюл. М> 36 (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам развития Канско-Ачинского угольного бассейна (72) И.М.Федоров (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 512480, кл, G 06 J 3/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 723599, кл. G 06 G 7/18, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1179333, кл. G 06 F 7/64, 1984.

Ковальчук Я.М. и др. Цифровые фильтры для обработки частотно-импульсных сигналов. — В сб. Промьпиленная электроника. Труды МИРЭА, вып.

78, М., 1975, с. 71-83, рис. 2б. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

„„SU„„1260952 A 1 (57) Изобретение относится к автоматике -и вычислительной технике.

Устройство содержит частотно-импульсный сумматор, делитель частоты, два реверсивных счетчика, два преобразователя код-частота и два частотноимпульсных блока вычитания. Расширение области применения устройства достигается эа счет формирования второй производной по времени от входного частотно-импульсного сигнала. Текущее значение оценки второй производной вычисляется на выходе второго частотно-импульсного блока вычитания как разность между выходной частотой деления и выходной частотой первого преобразователя код-частота. При этом первая и вторая пары последовательно соединенных реверсивных счетчиков и преобразователей код-частота реализуют звенья апериодического запаздывания с различными постоянными времени. 1 ил.

1260952

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для получения производных

rto времени сигналов различной физической природы, преобразованных в частоту потока импульсов.

Целью изобретения является расширение области применения эа счет формирования второй производной и

Повышение точности однократного дифференцирования.

На чертеже изображена блок-схема устройства для дифференцирования частотно-импульсных сигналов.

Предлагаемое устройство содержит вход 1, частотно-импульсный сумматор

2, делитель 3 частоты, первый реверсивный счетчик 4, первый преобразователь 5 код-частота, второй реверсивный счетчик 6, второй преобразо- 20 ватель 7 код-частота, первый и второй частотно-импульсные блоки 8 и 9 вычитания.

Устройство. работает следующим образом.

На вход 1 поступает дифференцируемый частотно-импульсный сигнап с мгновенной частотой, изменяющейся по закону

5 f

f (t) = — — — cos (dt — arctic х), (4), 1+х (5) Сумматор 2 используется для формирования сигнала с частотой, равной сумме частоты входного дифференцируемого сигнала и выходной частоты преобразователя 7, Делитель 3 частоты осуществляет деление выходной частоты сумматора 2 на коэффициент деления 2. С помощью блока вычитания 9 образуется разность частот. которая принимается за иско30

М мую оценку f (t) величины второй производной f"(t) f(t) = f + f sinu)t, C „ г

f (t) = — f xã (1+5хг+4х ) зт.п() t

35 (6)

-arctg (Зх/(1-2хг)Ц / (1+4х )(1+хг), Таким образом, устройство производит двухкратное дифференцирование

40 с амплитудной "-5 х /? и фазовой а М и Зх погрешностями, (2) из обре те ния

Ф ор мула

Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее частотно-импульсный сумматор, делитель частоты и первый преобразователь код-частота, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и вычитающим входом первого реверсивного счетчика, под.ключенного суммирующим входом к входу устройства и суммирующему входу второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом второго преобразователя код-частота, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, где > — частота модуляции; соответственно центральная частота и девиация частоты.

С помощью счетчика 4 и преобразователя 5 реализуется апериодическое звено, описываемое дифференциальным уравнением где д. и f (f) — коэффициент преобра,— эовання преобразователя 5 и частота его выходного сигнала °

Решение (2) в установленном режиме при заданной выражением (1) функции f(t) имвет следующий вид

-1!Я

f (t) f +f (1+х ) sin(Mt-arctg х), (3) где х /ос.

С помощью блока вычитания 8 образуется разность f (t)-Е (t), являю2 щаяся искомой оценкой f (t) величины первой производной f (t) . С учетом (1) и (3) получаем т.е. рассматриваемое устройство производит однократное дифференцирование с амплитудной 8 " х /2 и фазовой Ч = х погрешностями.

Преобразователь 7 код-частота имеет коэффициент передачи cl /2. Частота Е (t) его выходного сигнала определяется выражением вида

"!2

f 7 (t) =f, +f (1+4x ) s in (at-arc tg 2x) 1260952

Составитель С. Казинов

Техред Л.Олейник Корректор М. Самборская, Редактор Т. Парфенова

Заказ 5233/50 Тирик 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. У@город, ул. Проектная, 4 с целью расширения области применения за счет формирования второй производной, в него введены два часточно-импульсных блока вычитания, первый из которых подключен входом уменьшаемого к входу устройства и первому входу частотно-импульсного

I сумматора, входом вычитаемого — к выходу первого преобразователя кодчастота и входу вычитаемого второго частотно-импульсного блока вычитания, а выходами — к выходам знака и модуля первой производной устройства, причем второй частотно-импульсный . блок вычитания соединен выходами с выходами знака и модуля второй производной устройства, а входом уменьшаемого " с выходом делителя частоты, подключенного входом к выходу часТоТНо-èìïóëüñíoão сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго преобразователя код-частота и вычитающим входом второго реверсивного счетчика.