Преобразователь частота-код

 

Изобретение относится к измерительаой технике и может быть использовано в цифровых системах обработки информации частотных датчиков, в частности вживляемых датчиков биорадиотелеметрических систем..Преобразователь частота - код содержит -кварцевый генератор 1, преобразователь 2 код - частота, реверсивный счетчик 3, запоминающий регистр 4, введение регистра 5 сдвига, делителя 6 частоты, элементов И 7 - 9 и триггера 10 позволяет измерять ча стоту импульсного сигнала в присутствии импульсной помехи, вьщеляя полезный сигнал и отслеживая его измерение, обеспечивая вывод измерейного значения частоты на выход в виде кода. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„1464290 А1 (5 1)4 Н 03 М 1/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4278530/24-24 (22) 06. 07.87 (46) 07.03.89. Бюл. Р 9 (72) С.А.Усачев (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 970681, кл. Н 03 M 1/60, 1982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА - КОД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых системах обработки информации частотных датчиков, в частности вживляемых датчиков биорадиотелеметрических систем..Преобразователь частота — код содержит

-кварцевый генератор 1, преобразователь 2 код — частота, реверсивный счетчик 3, запоминающий регистр 4, введение регистра 5 сдвига, делителя

6 частоты, элементов И 7 — 9 и триггера 10 позволяет измерять частоту импульсного сигнала в присутствии импульсной помехи, выделяя полезный сигнал и отслеживая его измерение, обеспечивая вывод измеренного значения частоты на выход в виде кода.

1 ил.

1464290

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых системах обработки .информации частотных датчиков, в частности вживляемых датчиков биорадиотелеметрических систем.

Цель изобретения — пс вышение помехоустойчивости путем выделения из входного импульсного потока полезного1О частотно-импульсного сигнала особенР ностью которого является постоянный период следования импульсов, На чертеже представлена функциональная схема преобразователя частота — код, Преобразователь частота - код содержит кварцевый генератор 1, преобразователь 2 код — частота, реверсив- ный счетчик 3, запоминающий регистр . (4, регистр 5 сдвига1 делитель 6 часэ таты три элемента Й 7 - 9 и триггер 10.

Нреобраэователь частота - код работает следующим образом. 25.

На вход регистра 5 сдвига поступает суммарный сигнал: хаотическая

1 импульсная помеха и импульсный сигнал с частотой следования импульсов f

Поступающие импульсы записываются ! в нулевой разряд регистра 5 сдвига в виде логических "1" и продвигаются дальше по разрядам регистра 5 сдвига со скоростью, пропорциональной частоте f, тактирующих импульсов, поступающих с выхода преобразователя

2 код — частота на тактовый вход регистра 5 сдвига. Импульсы полезного сигнала„ следующие с частотой fz, поступают на вход регистра 5 сдвига через одинаковые промежутки времени

Т„=-- и в виде логических "1" запи . х сываются в ячейки регистра 5 сдвига, расположенные через одинаковое число разрядов, равное N. В некоторые мо45 менты времени эти логические можно наблюдать одновременно..на всех промежуточных выходах регистра 5. сдвига,. имеющих порядковые номера

О, N, 2N и т,д. К этим номерам выходов должны быть подключены входы элемента И 7, который при одновременном.. появлении на всех входах логических

"1" вырабатывает на выходе импульс.

Такая ситуация при постоянном значе- 55 нии тактирующей частоты возникает с частотой

f (1) х

В отличие от импульсов полезного сигнала импульсы помехи заполняют ячейки регистра 5 сдвига -хаотично, поэтому одновременное появление логических " 1" на входах элемента И 7 имеет вероятностный характер.

Таким образом, элемент И 7 обеспечивает выделение полезного сигнала иэ общего числа импульсов и отсев импульсной помехи.

При отклонении частоты f„ от указанного соотношения расстояние между импульсами, записанными в ячейках регистра 5 сдвига, изменяется, в результате нарушается условие совпадения логических "1" на входах элемента И 7, на выходе которого прекращается поток импульсов частоты f„.

При уменьшении частоты f< расстояние между ячейками регистра 5 сдвига, в ко" îðûõ записаны логические "1", увеличивается, а при увеличении f уменьшается. В результате элемент

И 8, подключенный к О, N-1, (N-1) и-выходам регистра 5 сдвига, вырабатывает на своем выходе импуль- сы при отклонении частоты импульсов полезного сигнала в сторону увеличения, элемент И 9, подключенный к О, N+1, ..., n(N+I)-выходам регистра 5 сдвига, вырабатывает импульсы при отклонении частоты импульсов в сторану уменьшения по сравнению с неко.торым исходным значением частоты f«.

В исходном состоянии преобразователь

2 код — частота, представлякщий собой триггерный делитель частоты кварцевого генератора 1 и управляемый кодом реверсивного счетчика 3, вырабатывает сигнал, имеющий некоторое начальное значение частоты f в пределах от Х „„„ до f „, в соответствии с -кодом реверсивного счетчика 3, который находится в исходном состоянии.

Входные импульсы, пройдя через регистр 5 сдвига :,и делитель б частоты, поступают на счетный вход реверсивного счетчика 3, изменяя его код, соответственно изменяются частота Й. и скорость продвижения импульсов по многоразрядному регистру 5 сдвига.

Изменение кода счетчика 3 и соответствующие изменения частоты f и скорости продвижения импульсов по регистру 5 сдвига происходят до тех пор пока не возникнет ситуация, когда на выходе первого элемента И 7 появляются импульсы частотой fx т.е.

1464290 когда выполняется условие f =Nf . В этом случае импульсы с выхода элемента И 7 непрерывно сбрасывают делитель

6 частоты в нулевое состояние, в результате чего прекращается поступление импульсов на вход реверсивного счетчика 3, при этом код счетчика 3 и частота f с выхода преобразователя 2 код — частота остаются неизменными и находящимися в однозначном соответствии с измеряемой частотой

Именно во время этого соответствия, когда на выходе элемента И 7 выраба члваются импульсы эти же импульсы, поступая. на вход занесения запоминающего регистра 4, записывают в него код счетчика 3, несущий ин .: формацию об измеряемой частоте f

Выход запоминающего регистра 4 является выходом всего устройства.

Схема остается в таком состоянии, пока не начнет изменяться измеряемая частота f При увеличении или уменьшении частоты f на выходах элементов И 8 или 9 появляются импульсы, поступающие на входы установки или сброса триггера 10, устанавливая . его в состояние "1" или "0". Сигнал с выхода триггера 10 поступает на управляющий вход реверсивного счетчика 3 и определяет направление его счета. Во время работы элементов И 8 или 9 отсутствуют условия совпадений

/ для элемента И 7, поэтому делитель 6 частоты перестает сбрасываться и начинает работать.

Назначение делителя - понизить частоту следования импульсов, поступающих.с основного выхода регистра 5 сдвига на вход реверсивного счетчика, по крайней иере в п раз. При этом обеспечивается постоянство скорости продвижения импульсов по разрядам регистра 5 сдвига в течение времени поступления на вход регистра 5 по крайней мере не менее чем п импуль=

; сов, что необходимо для правильной, работы схем 7 — 9 совпадений в соответствии с приведенным описанием.

Появившийся на выходе делителя 6 частоты импульс, поступив на вход реверсивного счетчика 3, приводит с учетом сигнала управления реверсом к изменению его кода, соответственно изменяется частота Е, вырабатываемая преобразователем 2:код - частота, что приводит к изменению скорости продвижения импульсов по регистру 5 сдвига и восстановлению условий для работы элемента И 7. При этом в sa5 ,.ломинающий регистр 4 вводится новый код, соответствующий новому измененному значению измеряемой частоты Е .

Таким образом, предлагаемый преобразователь частота — код производит: измерение частоты импульсного сигнала в присутствии импульсной помехи, выделяя полезный сигнал и отслежи вая его изменение.

Формула и з о б р е т е н и я

Преобразователь частота — код, содержащий генератор импульсов пре образователь код — частота, реверсивный счетчик и запоминающий регистр, выходы которого являются выходной шиной, а входы объединены с соответствующими информационными входами преобразователя код — частота и подключены к соответствующим выходам реверсивного счетчика, выход генератора импульсов подключен к входу синхро30 низации преобразователя код - частота, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости к импульсным помехам, введены регистр сдвига, делитель частоты, три элемента И и триггер, прямой выход которого соединен с входом управления счетом реверсивного счетчика, а входы установки в "0" и в

"1".триггера соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, входы которых соединены с

n(N-1) и п(И+1)-ми выходами регистра сдвига соответственно, причем

n e ((00,,11,,22,...,m j, N — любое целое число, заданное ранее, nN-выходы ре45 гистра сдвига подключены к входам третьего элемента И, к(m(N+1)+1)-й выход регистра сдвига через делитель частоты подключен к счетному входу реверсивного счетчика, информа5О ционный вход регистра сдвига является входной шиной, а тактовый .вход соединен с выходом преобразователя код — частота, выход третьего элемента И соединен с входом обнуления де55 лителя частоты и входом занесения запоминающего регистра.