Генератор импульсов с линейно-изменяющейся частотой

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве источника импульсной последовательности в системах автоматического управления. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения заданного закона изменения частоты. Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, счетчики 2 и 3 импульсов, блок 4 сравнения и регистр 5. Оснащение устройства блоком 6 вьиисления квадратного корня и элементом 7 задержки повьшает опорную частоту. При этом максимальная частота выходного сигнала определя- . ется быстродействием блока 6 вычисления квадратного корня с требуемым S числом знаков после запятой. 2 ил.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 Н 03 К 3/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3876125/24-21 (22) 01.04.85 (46) 07.12.86. Бюл. h» 45 (71) Научно-исследовательский и проектный институт автоматизированных систем управления автомобильным транспортом общего пользования (72) Л.Н. Бусыгин, А.Г. Овчинников, А.А. Асфандеров и В.В. Назаров (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

- 974558, кл; Н 03 К 3/72, 1980. (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ С ЛИНЕЙНО

ИЗМЕНЯЩЕЙСЯ ЧАСТОТОЙ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова„„SU„„1275739 А1 но в качестве источника импульсной последовательности в системах автоматического управления . Цель изобретения — повышение точности воспроизведения заданного закона изменения частоты. Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, счетчики 2 и 3 импульсов, блок 4 сравнения и регистр 5. Оснащение устройства блоком 6 вычисления квадратного корня и элементом 7 задержки повышает опорную частоту. При этом максимальная частота выходного сигнала определяется быстродействием блока 6 вычисления квадратного корня с требуемым числом знаков после запятой. 2 ил.

1275739

Изобретение относится к импульсной тех |яке и может быть использовано н качестве источника импульсной последонаfåïüíîñòè B системах автоматического управления.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения заданного закона изменения частоты.

На фиг. 1 представлена функциональная схема генератора импульсов с линейно изменяющейся частотой; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Генератор импульсов с линейно изменяющейся частотой содержит генератор 1 опорной частоты, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика 2 импульсов, гторой счетчик 3 импульсон, блок 4 сравнения, регистр 5, блок 6 вычисления квадратного корня и элемент 7 задержки, вход которого подключен к выходу блока 4 сравнения и к счетному входу второго счетчика 3 импульсов. Разрядные выходы счетчика 3 подкгпочены к информационным входам блока 6 вычисления квадратного корпя, установочный вход которого соединен с выходом элемента 7 задержки, выход подключен к входу записи регистра 5, информационные о входы которого соединены с информа-: ционными выходами блока 6 вычисления квадратного корня, а выходы подключены к первой группе входов блока 4 сравнения, вторая группа входов которого подк почена к разрядным выходам первого счетчика 2 импульсов.

Генератор импульсов с линейно изменяющейся частотой работает следующим образом.

По цепи установки н исходное состояние (не показана) счетчики 2 и 3 и регистр 5 установлены в нулевое состояние (фиг. 2о,г,изб). При этом на выходе блока 4 сравнения появляется сигнал равенства кодов (фиг. 2 5 ), поступающих с разрядных выходов счет— чика 2 (фиг. 2 о ) и выходов регистра 5 (фиг. 2x), который снимается после прихода на счетный вход счетчика 2 перцого импульса опорной частоты (фпг. 2a). По заднему фронту этого сигнала число в счетчике 3 (фиг. 2 c) становится равным единице.

По этому же фронту, задержанному элементом 7 задержки (фиг. 2д) на время установки кода в счетчике 3, в блоке 6 вычисления квадратного корня

= Т (п (1) — интервал времени от начального момента до 1-го импульса (первый период); — порядковый номер импульса (и =- 1,2...). этом интервал времени

Т = Т 2

1 о — период опорного сигнала; — число разрядов кода результата вычисления квадратного корня после запятой. где

При где То

45

В случае линейного закона изменения частоты f = at число периодов такого сигнала нарастает Во времени следующим образом:

rt at .-N(t) =1 f 6t = — — .

2 у В этом случае число и. равно це- . лой части величины X(t):

atn

n =

2 начинается вычисление квадрат го корня из числа, установленного н счетчике 3. После окончания вычисления на выходе блока 6 вычисления

5 квадратного корня вырабатывается импульс (фиг. 2 e), по которому код, соответствующий результату вычисления, переписывается в регистр 5.

Результат вычисления, ранный в данном случае единице, выдается в ниде двоичного кода с фиксированной запятой, число разрядов после которой соответствует отношению первого периода требуемой импульсной последовательности к периоду опорного сигнала, выбираемому, в свою очередь, из условия необходимой точности формирования выходного сигнала с точки зрения квантования во времени. При до20 стижении равенства непрерывно возрастающего числа в счетчике 2 импульсов (фиг. 28) и числа, записанного в регистре 5 (фиг. 2мс), блок 4 сравнения вырабатывает импульс, соответствующий окончанию первого периода формируемой импульсной последовательности (фиг. 26). По заднему фронту этого импульса число в счетчике 3 (фиг.2 2) увеличивается на единицу, вновь заЗО пускается блок 6, вычисляющий на этот раз величину Г2. Далее процесс повторяется.

Таким образом, импульсы на выходе блока 4 сравнения формируются в моЗ5 менты времени (считая от начального момента) з 1275739 4

2п Г2 г— теля квадратного корня с требуемым — Г (2) числом знаков после запятой.! 1

ВНИИПИ Заказ 6580/56 Тираж 8!6 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Приравнивая выражения (1) и (2), получаем

Т, = -.

Из этой формулы можно определить скорость изменения частоты импульсов генератора импульсов с линейно изменяющейся частотой 1

1О

2 2

Т 7 2% 2 7Ð -ч а где f — частота опорного сигнала.

Для получения требуемой. точности вычисления квадратного корня блок 6 должен иметь количество двоичных разрядов после запятой к > 1., (q- f.)

Г2 о

Таким образом, предлагаемый генератор формирует последовательность импульсов, период следования которых приближен к гиперболическому закону, соответствующему линейно возрастаю- 25 щей частоте, с точностью до периода опорного сигнала, что дает возможность существенного увеличения точности воспроизведения линейного закона изменения частоты за счет повы- gp шения опорной частоты. Причем максимальная частота выходного сигнала определяется быстродействием вычислим

Формула изобретения

Генератор импульсов с линейно изменяющейся частотой, содержащий генератор опорной частоты, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, второй счетчик импульсов, блок сравнения и регистр, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданного закона изменения частоты, в него введены блок.вычисления квадратного корня и элемент задержки, вход которого подключен к выходу блока сравнения и счетному входу второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к информационным входам блока вычисления квадратного корня, установочный вход которого соединен с выходом элемента задержки, выход подключен к входу записи регистра, информационные входы которого соединены с информационными выходами блока вычисления квадратного корня, выходы регистра подключены к первой группе входов блбка сравнения, вторая группа входов которого подключена к раэрядным выходам первого счетчика импульсов.