Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов

 

Изобретение относите к автоматике и вычислительной технике. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, два делителя 2 и 3 частоты, три управляемых делителя 4, 5 и 11 частоты , распределитель 6 импульсов, блок 7 вычитания, элемент И 8, два счетчика 9 и 10, три группы 12-14 элементов И и два блока 15 и 16 синхронисо . о со о 4 СО

СОЮЗ СОВЕТО-(ИХ

СО(.1ИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИИ (19) (И) А1 (so4 G06С7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3993 t 64/24-24 (22) 18.12.85 (46) 07.05.87. Бюл. 1(- 17 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И,Ульянова (Ленина) (72) Д .Е.Васильев, В.Б;Давыдов, Б.Н.Приходько и Ю.А.Торопов (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 526916, кл. G 06 С 7/18, 1975.

Авторское свидетельства СССР

М 495675, кл.-G 06 G 7/18, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ (57} Изобретение относится к автома- тике и вычислительной технике. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства ° Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, два делителя 2 и 3 частоты, три управляемых делителя 4, 5 и 11 частоты, распределитель 6 импульсов, блок

7 вычитания, элемент И 8, два счетчика 9 и 10, три группы 12-14 элементов И и два блока 15 и 16 синхрони1309049 зации ° Принцип действия устройства вия обеспечивается за счет повьппеоснован на формировании двух частот- ния выходной частоты устройства, досно-импульсных сигналов, обратно про- тигаемого подачей на счетный вход порциойальных смежным значениям пе- управляемого делителя 11 частоты„ обриодов дифференцируемого сигнала, вы- ратно пропорциональной текущему числении разности частотно-импульсных периоду входного сигнала, при сигналов и делении разности на теку- делении этой частоты на код, щее значение периода дифференцируе- равный периоду разностной частомого сигнала. Повышение быстродейст- ты. 2 ил.

35 F„ (t)

Т;

Устройство работает следующим образом.

В блоке 15 синхронизации по каждому импульсу входного сигнала Й„(с) формируются сигналы, определяющие последовательность работы узлов устFx (t — Т. )

К

NT., т„, Эти частоты поступают на распределитель 6 импульсов, который переключается от блока 1Б синхронизации

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в информационно-измерительных и управляющих системах с широким диапазоном изменения входного частотно-импульсного сигнала.

Целью изобретения является повьппение быстродействия устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для дифференцирования частотно-импульсных сигналов;на фиг.2 структурные схемы первого и второго блоков синхронизации.

Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 опорной частоты, первый и второй делители 2 и 3 частоты, пер" вый и второй управляемые делители 4 и 5 частоты, распределитель 6 импульсов, блок 7 вычитания, элемент И 8, первый и второй счетчики 9 и 10, третий управляемый делитель 11 частоты, с первой IIO третью группы 1214 элементов И, первый и второй блоки 15 и 16 синхронизации и вход 17 частотно-импульсного сигнала.

Первый блок 15 синхронизации (фиг. 2) содержит три формирователя импульсов 18-20, два элемента И 21 и 22, элемент ИЛИ 23, триггер 24 и два элемента 25 и 26 задержки.

Второй блок 16 синхронизации (фиг. 2) содержит два формирователя

27 и 28 импульсов, элемент ИЛИ 29, два элемента 30 и 31 задержки и триггер 32. ройства. С выхода генератора 1 опорная частота 1:О подается на счетные входы первого и второго управляемых делителей 4 и 5 частоты, где она делится на коэффициенты, записанные в виде параллельного кода в регистры памяти соответствующего делителя, Опорная частота, разделенная в дели1 теле 2 на коэффициент К, поступает на счетный вход первого счетчика 9, где суммируется в промежутках времени, равных текущим периодам входного сигнала, и формируется путем подачи на вход обнуления счетчика 9 импуль15 сов входного сигнала через блок 15 синхронизации. На выходах разрядов счетчика 9 в момент опроса образуется код N . пропорциональный текуще1 му периоду входного сигнала. Этот

20 код через группы 12 или 13 элементов

И в зависимости от сигналов с блока

15 записывается в регистры памяти управляемых делителей 4 либо 5 час25 тоты. Группы элементов И 12 и 13 открываются поочередно, в результате чего в регистр памяти одного управляемого делителя частоты будет. записан код i-ro периода, а в другом останется предыдущий код i-1-ro перио-@ да, записанный ранее. На выходах управляемых делителей 4 и 5 в зависимости от содержимого их регистров памяти образовываются частоты

6Fx х () F (t

df„(t) dt

К вых() т, ц с

2

К С df (с) 3 13090 таким образом, что всегда на одном из его выходов будет частота F„(t). .а на другом F„(t — Т;) независимо от тьго, на какие сигнальные входы эти частоты поступили. С помощью блока

7 вычитания формируется разность с этих частот с которая поступает на вход второго блока 16 синхронизации. Блок 16 по приходу каждого из последовательности импульсов разностной частоты Р„ формирует сигналы, определяющие последовательность работы цепи, состоящей из последовательно соединенных генератора 1, второго делителя 3

20 частоты, элемента И 8, второго счетчика 10, третьей группы 14 элементов

И и третьего управляемого делителя

11 частоты.

С выхода генератора частота f поступает в делитель 3 с коэффициентом передачи С и затем через элемент

/- 1

И 8 в течение времени ь, = — на втоdF рой счетчик 10. В результате в нем формируется код периода И разностной частоты dF который после окончания каждого периода через группу

14 элементов И переписывается в регистр памяти третьего управляемого делителя 11 частоты, на счетный вход которого с второго выхода распределителя 6 импульсов поступает частота

К

Г„(t) = . В результате на выходе 40 управляемого делителя частоты формируется выходная частота, определяемая следующим соотношением:

fo и dt 1 df x (t)

dt 50 т. е. частота, пропорциональная производной входного частотно-импульсного сигнала, причем знаку производной соответствует сигнал на знаковом выходе блока 7 вычитания частот.

Так при поступлении на управляющий вход делителя 11 кода, равного

49 4 периоду разностной частоты, на счетный вход этого делителя подается частота, обратно пропорциональная текущему периоду входного сигнала, то за счет повышения входной частоты делителя 11 повышается быстродействие устройства при сохранении его точностных характеристик. Например, при дифференцировании частотно-импульсно го сигнала, изменяющегося в пределах (10 -104) .Гц со скоростью 1-100 Гц/с, частоте опорного генератора f =10 Гц и точности измерения периодов входной и разностной частот О, 17, выходная частота повысится более чем на трч порядка и будет лежать в пределах (10 -1) Гц, что и обеспечит соответствующее повышение быстродействия.

Формула изобретения

Устройство для дифференцирования

-.астотно-импульсных сигналов, содержащее генератор опорной частоты, подключенный выходом к входу первого делителя частоты и сигнальным входам первого и второго управляемых делителей частоты, соединенных управляющими входами с выходами элементов И первой и второй групп соответственно, а выходами — с сигнальными входами коммутатора, первый и второй выходы которого подключены к входам блока вычитания, первый счетчик, соединенный счетным входом с выходом первого делителя частоты, а выходами разрядов — с первыми входами Ълементов И первой и второй групп, третий управляемый делитель частоты, подключенный управляющими входами к выходам элементов И третьей группы, а выходом — к выходу устройства, и пер" вый блок синхронизации, соединенный входом запуска с входом устройства, первым выходом — с входом обнуления первого .счетчика, вторым выходом — с вторыми входами элементов И первой группы, третьим выходом — с вторыми входами элементов И второй группы, четвертым выходом — с входом останова первого управляемого делителя частоты, пятым выходом — с входом останова второго управляемого делителя частоты, а шестым выходом — с управляющим входом коммутатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй делитель частоты, элемент И, второй счетчик и второй

1309049

)г6 и 1Z

J!

Фиг. Г

Составитель С.Казинов

Техред М.Ходанич . Корректор М.Пожо

Редактор А.Ворович

Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1800/42

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 блок синхронизации, подключенный . входом запуска к выходу блока вычитания, первым выходом — к первому входу элемента И, вторым выходом — к первым входам элементов И третьей группы, третьим выходом — к входу обнуления второго счетчика, а четвертым выходом - к входу останова треть-.

1 его управляемого делителя частоты, соединенного сигнальным входом с вторым выходом коммутатора, при этом выход генератора опорной частоты ,подключен к входу второго делителя частоты, соединенного выходом с вторым входом элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика, соединенного выходами разрядов с вторыми входами элементов И третьей группы.