Преобразователь частота-код

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для связи вычислительных машин с объектами управления, в системах фазовой автоподстройки частоты, для обработки сигналов от частотных датчиков. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования кода разности фаз. Это достигается за счет того, что в преобразователь, содержащий генератор 1 тактовых импульсов, распределитель 2, элементы И 17-20, элементы 16, 25 задержки, синхронизаторы 4-7, элементы ИЛИ 23 и 24, реверсивный счетчик 26 и коммутатор 8, введены делитель 3 частоты, счетчик 11 импульсов, регистр 10, управляемый делитель 9 частоты, триггеры 13-15, одновибратор 12, элементы I 18,19,21 и элемент ИЛИ 22. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 НО М!60 164

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ бход

86N0B

Сбр

Рази

PoD

Часто

V0Cm

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4315771/24-24 (гг) !г.!0.87 (46) !5.10.89. Бюл, И 38 (71) Таганрогский радиотехнический

Институт им. В.Д.Калмыкова (72) D..И.Коньков, С.Л.Сироткин, А.B.Áîé÷åíêî и B.Â.Åëèìåíêî (53) 681.325 (008.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Г 1179545, кл. Н 03 М 1/60,. 1986.

Авторское свидетельство СССР

1112551, w ° И 03 И 1/60, 1985, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА - КОД (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для связи вычислительных машин с объ„„80„„515 68 А1 ектами управления, в системах фазовой автоподстройки частоты, для обработки сигналов от частотных датчиков. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования кода разности фаз, Это достигается эа счет того, что в преобразователь, содержаций генератор 1 тактовых импульсов, распределитель г, элементы И

17-20, элементы 16, 25 задержки, синхрониэаторы 4-7, элементы ИЛИ 23, 24, реверсивный счетчик 26 и коммутатор

G, введены делитель 3 частоты, счетчик 11 импульсов, регистр 10, управляемый делитель 9 частоты, триггеры

13"15, одновибратор 12, элементы И

18, 19 и 21 и элемент ИЛИ 22. 1 ил..

1 1536

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано рля связи вычислительных машин с объектами управления, в системах фазовой автоподстройки частоты, для обработки

5 сигналов от частотных датчиков.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем введения непрерывного преобразо" вания разности фаз двух частот в код.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит тактовый генератор 1, распределитель 2 импуль- 15 сов, делитель 3 частоты, синхронизаторы 3-7у, коммутатор 8, управляемый делитель 9 частсты, регистр 10, счетчик 11 импульсов, одновибратор 12, триггеры 13-15, элемент 16 задержки, 20 элементы И 17-31, элементы HPÈ 22-24, линию 25 задержки и реверсивный счетчик 26.

Преобразователь работает следующим образом. 25

Для преобразования первой частоты в код подается сигнал установки режима на шину ", астота 1" и сама частота на шину "Вход 1". Одновременно с этим на шину "Сброс" подается сигнал обну30 ления счетчика 11 импульсов, регистра

10 и реверсивного счетчика 26, причем длительность этого сигнала должна быть больше максимального времени задержки в линии 25 задержки для ее 35 полной очистки, Входная частота с шины "Вход 1" через синхронизатор 4 поступает на первый вхор элемента И

18 и на вход установки в "1" триггера

13. Сигнал с выхода триггера 13 через 40 элемент И 20 не проходит, так как он закрыт сигналом с триггера 15, который в данном режиме с помощью элемента ИЛИ 22 устанавливается в нулевое состояние. При этом подготавливаются 45 к открыванию элементы И 18 и 19, но открывается только элемент И 18, так как триггер 14 установлен в единичное состояние сигналом с шины "Частота 1".

Импульсы с выхода элемента И 18 через 50 элемент ИЛИ 23 и синхронизатор 7 поступают на суммирующий вхор реверсивного счетчика 26 непосредственно, а на вычитающий вход - через линию 25 задержки и синхронизатор 6. Таким об- >> разом, первая входная частота с помощью линии 25 эарержки и реверсивного счетчика 26 непрерывно преобразу-I ется в код. При этом, так как регистр

10 обнулен, на вхор управляемого делителя 9 частоты поступает нулевой код и, следовательно, коэффициент реления в нем установлен равным единице, т,е, тактовая частота проходит через него, не подвергаясь делению, Е данном режиме коэффициент деления управляемого делителя 9 частоты не меняется в процессе всего преобразования и, слеровательно, величина задержки в линии 25 зарержки постоянна, Код с реверсивного счетчика 26 на шину нЕыход" снимается с помощью коммутатора 8 по четвертому импульсу с распределителя 2.

Р,налогично первому режиму осуществляется непрерывное преобразование в код второй частоты. Для этого на шину ""астота 2" подается сигнал, устанавливающий с помощью элемента

ИЛИ 22 триггеры 14 и 15 в нулевое состояние, При этом открывается элемент II 19. Вторая частота f> поступает на шину "Вход 2". Через синхронизатор 5 эта частота поступает на вход элемента И 19, так как он открь;т, эта же частота через элемент ИЛИ 23 и синхронизатор 7 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 26 непосредственно и на его вычитающий вход через линию 25 задержки и синхронизатор 6. После окончания сигнала на шине "Сброс" начинается непрерывное преобразование в кор частоты f так же, как в первом режиме.

В преобразователе прерусмотрен третий режим — режим непрерывного преобразования в код разности фаз двух частот. Е данном режиме порается сигнал на шину "Разность фаз",и одновременно обе частоты поступают на шины "Вход 1" и "Вход 2", Преобразование начинается после скончания сигнала на шине "Сброс". Сигналом с шины

"Разность фаз" триггер 15 устанавлиBBt-TcR в единичное состояние и поэтому элементы 18 и 19 закрыты, а открываются элементы И 17 и 20, Частота с шины "Вход 1", пройдя синхронизатор 4, поступает на единичный вход триггера 13, а частота с шины Вход

2", пройдя синхронизатор 5, поступает на нулевой вход триггера 13, На единичном выходе триггера 13 эа кажрый период формируется импульС, длительность которого прямо пропорциональна сдвигу фаэ между двумя частотами °

Этот импульс через открытый элемент

И 20 поступает íà вхср элемента И 21, 5 15153 на другой вход которого поступают импульсы тактового генератора 1, поделенные делителем 3 частоты. Пачки импульсов с выхода элемента И 21 поступают на суммирующий вход счетчика

11 импульсов, на котором порсчитывается число импульсов в каждой пачке.

После окончания каждого импульса на выходе элемента И 20 с помощью одно10 вибратора 12 формируется импульс, поступающий на вход записи регистра 10 и записываюший в каждом периоре значение кора из счетчика 11 импульсов в регистр 10, импульс от одновибрато15 ра 12 с помощью элемента 16 задержки задерживается и через элемент ИЛИ 24 поступает на вход сброса счетчика 11 импульсов. Таким образом, код в регистре 10 следит за длительностью импульса на выходе триггера 10, т,е. следит за разностью фаз двух частот и изменяется только при изменении разности фаз. Далее кор с выхода регистра 10 поступает на вхор управля25 емого делителя 9 частоты, который осуществляет деление частоты слеруюшим образом: чем больше кор на его выходе, тем больше коэффициент деления, I ð нулевом коде деление не осуществляется, т,е. коэффициент деления равен .единице. Тактовая частота на счетный вход управляемого делителя 9 частоты поступает с первого выхода распределителя 2. В зависимости от сдвига фаз между входными частотами непрерывно изменяется коэффициент деления управляемого делителя 9 частоты, причем чем больше сдвиг фаз, тем больше коэффициент деления и тем меньше частота на выходе управляемого делителя 9 40 частоты. Эта частота поступает на тактирующий вход линии 25 задержки и управляет ее временем задержки, на вход линии 25 задержки поступает частота с первого входа, прошедшая синх- 45 ронизатор 4, элемент И 17 и элемент

ИЛИ 23. Эта же частота через синхронизатор 7 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 26 и с выхода линии 25 задержки через синхро- 5р низатор 6 на его вычитающий вход. В начальный момент работы до окончания . сигнала на шине "Сброс счетчик 11 импульсов и регистр 10 обнулены, на управляемый делитель 9 частоты посту. 55 пает нулевой код, частота на его выходе максимальна и время задержки в линии 25 задержки минимально, но реверсивный счетчик 26 не считает и на

68 6

его выходе нулевой код. После окончания сигнала на шине "Сбросн и при нулевой разности фаз между входными частотами на выходе элемента И 2 1 пачка импульсов будет отсутствовать, на выходе счетчика 11 импульсов будет нулевой код, управляемый делитель 9 частоты делить частоту не будет, в линии 25 задержки будет минимальная задержка, Эта минимальная задержка с помощью выбора частоты, подаваемой на ее тактирование, должна быть такой малой, чтобы при максимальных преобразуемых частотах за время этой задержки на суммирующий вход реверсивного счетчика 26 до появления импульсов на его вычитающем входе поступало не больше орного импульса, т.е. чтобы в этом случае реверсивный счетчик 26 складывал и вычитал одинаковое число импульсов и чтобы его код сохранялся нулевым, так как разность фаз остается нулевой.

При одновременном изменении входных частот f, и f и при неизменном сдвиге фаз между ними показания реверсивного счетчика 26 не изменяются и соответствуют данному сдвигу фаз.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе в режиме преобразования сдвига фаз в код осуществляется непрерывное преобразование сдвига фаз в код независимо от величины входных частот, которые между собой не должны отличаться на большую величину, Синхронизаторы 4 - 7 и распределитель 2 осуществляют разнесение во времени импульсов на счетных входах реверсивного счетчика 26, Частота тактового генератора 1 выбирается такой, чтобы управляемый им распределитель 2 и синхронизаторы 4 — 7 не вносили существенных временных сдвигов импульсов. Релитель 3 частоты необходим для подбора соотношенйя частот синхронизации и тактовой частоты заполнения счетчика 11 импульсов, Под разностью фаз двух частотноимпульсных сигналов понимается разность фаз двух гармонических сигналов, совпадающих по частоте с двумя частотно-импульсными сигналами.

I1 ормула и з о б р е т е н и я

Преобразователь частота - код> содержащий генератор тактовых импульсов, 7 1515368

Составитель В,Смирнов

Техред А.Кравчук КоРРектоР Т.Палий

Редактор А. Лежнина

Заказ 6294/56 Тираж 884 Годписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 распределитель импульсов, два элемента И, два элемента задержки, четыре синхронизатора, два элемента ИЛИ, реверсивный счетчик и коммутатор, выходы которого являются выходной шиной, информационные входы соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, а управляющий вход соединен с первым выходом распределителя импульсов, вход которого гтодключен к выходу генератора тактовых импульсов, а второй, третий и четвертый выходы соединены ссютветственно с первыми входами первого, второго и третьего синхронизаторов, второй вход первого синхронизатора через первый элемент задержки объединен с вторым входом второго синхронизатора, вход обнуления реверсивного счетчика является шиной "Сброс", о т л и ч а ю ш и и 0 с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования кода разности фаз, в него введены делитель частоты, счетчик импульсов, регистр, управляемый дели тель частоты, три триггера, одновибратор, третий, четвертый и пятый элементы И и третий элемент ИЛИ, входы которого объединены с входами установки в "0" и в "1" первого триггера со- 10 ответственно и являются входными шинами "Частота 1" и "Частота 2", а выход соединен с входом установки в "0" второго триггера, вход установки в

"1" которого является входной шиной 35

"Разность фаз", прямой и инверсный выходы соединены ссютветственно с попарно объединенными первыми входами первого, второго и третьего, четвертого элементов И, второй вход первого 40 элемента И объединен с входом установки в "1" третьего триггера, вторым входом третьего элемента И и подключен .к выходу третьего синхронизатора, второй вход которого является первой входной шиной, а первый вход объединен с первым входом четвертого синхронизатора и входом управляемого делителя частоты, второй вход четвертого синхронизатора является второй входной шиной, а выход подключен к второму вхору четвертого элемента И и входу установки в "0" третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, через одновибратор — к управляющему входу регистра, выход одновибратора через второй элемент задержки подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с входом установки в "0" регистра и является шиной CGpoc а выход соединен с входом установки в "0" счетчика импульсов, выходы которого через регистр соединены с соответствующими управляющими входами управляемого делителя частоты, а счетный вход подключен к выходу пятого элемента И, второй вход которого через делитель частоты соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход управляемого делителя, частоты соединен с управляющим входом первого элемента за-— держки, вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, а второй и третий входы соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, третьи- входы которых подключены соответственно к прямому и инверс-, ному выходам первого триггера,- выходы первого и второго синхронизаторов соединены соответственно с прямым и реверсивным счетными входами реверсивного счетчика.