Способ преобразования частоты в напряжение

 

Изобретение относится к технике преобразования частоты в напряжение. Цель изобретения - расширение диапазона преобразования - достигается за счет изменения значения заполняющей частоты с соответствующим изменением коэффициента деления выходного напряжения . Устройство, реализующее предложенный способ преобразования частоты в напряжение, содержит преобразователь 1, генератор 2 образцовой частоты , узел 3 управления, управляемый делитель 4 частоты, злемент 5 совпадения , регистр 6 переполнения, счетчик 7, регистры 8 и 9 памяти, управляемый делитель 10 напряжения роаналоговый преобразователь 11. Устройством выполняется вся последовательность операций, предусмотренных предложенным способом. 2 ил. i (Л фигЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1

Ш4.G 01 R23 02

ВСЕС%()ЩЯ г.! БИЪЛИОТ,.!,,;:

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3867495/24-21 (22) 12.03.85 (46) 30.09.87. Бюл. N9 36 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В.И.Марченко и А.В.Пузаков (53) 681.844(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н- 312208, кл. G 01 R 23/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР 9 450112, кл. G 01 R 23/02, 1974. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ В

НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к технике преобразования частоты в напряжение.

Цель изобретения — расширение диапазона преобразования — достигается sa счет изменения значения заполняющей частоты с соответствующим изменением коэффициента деления выходного напряжения. Устройство, реализующее предложенный способ преобразования частоты в напряжение, содержит преобразователь 1, генератор 2 образцовой частоты, узел 3 управления, управляемый делитель 4 частоты, элемент 5 совпадения, регистр 6 переполнения, счетчик 7, регистры 8 и 9 памяти, управляемый делитель 10 напряжения и,цифроаналоговый преобразователь 11. Устройством выполняется вся последовательность операций, предусмотренных предложенным способом. 2 ил.

1341590

Изобретение относится к технике преобразования частоты в напряжение.

Целью изобретения является расшире. ние диапазона преобразования.

На фиг.l представлена блок-схема устройства, реализующего способ преобразования частоты в напряжение; на фиг.2 — временные диаграммы Работы устройства для осуществления способа, ð

Устройство, реализующее предлагаемый способ преобразования частоты в напряжение, содержит преобразователь

1, генератор 2 образцовой частоты, узел 3 управления, управляемый дели- 16 тель 4 частоты, элемент 5 совпадения, регистр 6 переполнения, счетчик 7, регистры 8 и 9 памяти, управляемый делитель 10 напряжения, цифроаналоговый преобразователь 11. 20

Выход преобразователя 1 соединен с входом узла 3 управления, первый выход которого соединен с входами обнуления регистра 6 переполнения и счетчика 7, второй выход — с входами 26 записи регистров 8 и 9 памяти, а третий выход — с первым входом элемента

5 совпадения, выход генератора образцовой частоты 2 через управляемый делитель 4 частоты и элемент 5 совпа- 30 дения соединен с счетным входом счетчика 7, выходы которого через регистр 9 памяти соединены с входами цифрового преобразователя 11, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя 10 напряжения, выход переполнения счетчика

7 соединен с входом регистра 6 переполнения, разряды первого выхода которого соединены с управляющим входом 40 делителя 4 частоты, второй выход соединен с входом установки счетчика 7, разряды третьего выхода через регистр

8 памяти подключены к управляющему входу, целителя 10 напряжения.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед приходом очередного входного импульса устройство установлено в бр начальное состоянче. При этом регистр

6 переполнения установлен в начальное положение (фиг.2,6,, .,к,в,м),счетчик 7 обнулен (фиг.2е.,ж,,и),элемен)

5 совпадения закрыт. Выходная кодовая комбинация Регистра 6 переполнения (фиг. 2 В, L, ), k,h,м) устанавливает первоначальный коэффициент деления, равный единице, управляемого делителя 4 частоты и управляемого делителя !0 напряжения.

С приходом очередногО входного импульса последний преобразуется в преобразователе 1 в прямоугольный им-. пульс, поступающий в узел 3 управления. При этом узел 3 управления открывает элемент 5 совпадения и импульсы с выхода управляемого делителя

4 частоты начинают поступать на вход счетчика 7 (фиг.2,5). Предположим, что регистры 8 и 9 памяти работают в режиме транзитной передачи сигналов.

Тогда напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11, управляемого кодом с выхода счетчика 7 (фиг.2е,ж,),и), и осуществляющего гиперболическое преобразование опорного напряжения, имеет вид гиперболи ческой кривой и на линейном участке работы подчиняется зависимости

Цап — -- — — ) п где U« — опорное напряжение цифроаналогового преобразователя 11;

n< — число импульсов, поступивших на вход счетчика 7 с начала преобразования;

N — число возможных состояний счетчика 7.

При этом рабочим участком преобразования участок от половинного (момент

t() до максимального (момент t ) состояния счетчика 7. Участок с меньшим заполнением счетчика (t.о — t<) ввиду выхода цифроаналогового преобразователя 11 из линейного режима не используется, что достигается выбором соответствующего значения образцовой частоты, исходя из максимального значения входной частоты.

Иа рабочем участке преобразования (t< — t ) осуществляется линейное преобразование входных частот в диапазоне от максимального значения до значения в два раза ниже максимального.

Ясли преобразуемая частота находится в этом диапазоне, то процесс преобразования заканчивается в интервале от t, до t . При этом по спаду импульса с выхода преобразователя 1 узел

3 управления закрывает элемент совпадения 5 и фиксирует содержимое счетчика 7 и регистра 6 переполнения в регистрах 8 и 9 памяти, управляющих работой цифроаналогового преобразователя ll и управляемого делителя 10

1341590 напряжения соответственно, после чего обнуляет счетчик 7. В процессе преобразования состояние регистра 6 переполнения, а соответственно режим работы управляемого делителя 4 частоты и делителя 10 напряжения не меняется и сохраняется идентичным первоначальному.

Если входная частота оказывается ниже более чем в два раза максимальной, то в процессе преобразования (момент t ) счетчик 7 переполняется и вырабатывает импульс переполнения, поступающий в регистр 6 переполнения.

Последний изменяет свое состояние (фиг.2,5,z ) к,и,м) и, воздействуя на управляемый делитель 4 частоты, увеличивает его коэффициент деления в два раза. Одновременно с этим, воздействуя на счетчик 7, он устанавливает его в состояние, соответствующее его половинному заполнению, что соответствует установке старшего разряда счетчика в состояние логической "1", а остальных разрядов — в состояние логического "0" (фиг.2,е,e,,и). Кроме того, регистр 6 переполнения воздействует на управляемый делитель 10 напряжения, увеличивая его коэффициент деления также в два раза.

В результате этого воздействия управляемый делитель 10 напряжения уменьшает выходное напряжение по отношению к выходному напряжению цифроаналогового преобразователя 11 в два раза (фиг.2,a). Характерным является то, что цифроаналоговый преобразователь 11 не выходит из линейного режима работы (фиг.2,м). После осуществления указанных операций (момент времени t ) последующее заполнение счетчика 7 производится импульсами, .частота которых в два раза ниже образцовой (фиг.2,5),а выходное напряжение преобретает вид продолжающейся гиперболической кривой, осуществляя дальнейшее линейное преобразование.

По окончании импульса входной частоты (момент t ), узел 3 управления закрывает элемент 5 совпадения, фиксирует коды состояния счетчика 7 и регистра 6 переполнения в регистрах

8 и 9 памяти, затем обнуляет счетчик

7 и устанавливает регистр 6 переполнения в исходное состояние. На интервале времени Т - t устройство находится в режиме ожидания начала цикла преобразования следующего периода входной частоты. Следующий цикл пре10 образования (момент t ) начинается с приходом очередного входного импульса на вход формирователя 1.

Расширение диапазона преобразуемых частот достигнуто за счет изменения

)Б значения заполняющей частоты с соответствующим изменением коэффициента деления выходного напряжения.

Формула изобретения

Способ преобразования частоты в напряжение, включающий подсчет числа импульсов заполняющей частоты за период входного сигнала и гиперболи25 ческое преобразование этого числа импульсов в напряжение, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, заполняющую частоту получают путем после30 довательного деления образцовой частоты вдвое, причем при каждом делении уменьшают вдвое напряжение, получающееся при гиперболическом преобразовании, а результат преобразованияЗ частоты в напряжение определяют путем деления величины напряжения, полученной в результате гиперболического преобразования общего числа импульсов заполняющей частоты, на от40 ношение значения образцовой частоты к последнему значению заполняющей частоты, причем значение образцовой частоты выбирают иэ условия

fax,макс N F 2f» макс N», 4S где f — максимальное значение х ма кс входной частоты;

N — число импульсов заполняющей частоты, определяемое необхо50 димой точностью преобразования;

F — образцовая частота.

1341590 к

П

t2 ta

Редактор Э.Слиган

Заказ 4433/50 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проек" ная,4

Ю д г д

Ж

У

Составитель Е.Минкин

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гири--,