Преобразователь частоты в цифровой код

 

зн„, с

- -с ыгыо

ОП ИСА1Н И-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

272689

Союз Советских

Социзлистических

Республик

Зависимое or авт. свидетельства №

Кл. 42m, 3/00

Заявлено 11.1.1969 (№ 1302388/18-24) с присоединением заявки №

МПК Н 03k 13/06

УДК 681.325(088.8) Приоритет

Кстситет по делам изобретеииИ и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано ОЗ.Vl.1970. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 20Х111.1970

Автор изобретения

А. М, Телицын

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ЧАСТОТЫ В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к устройству прсооразования частоты повторения импульсов в цифровой код, предназначенному для непрерывного кодирования текущи.; значений часто ты повторения импульсов. Оно может использоваться при цифровом измерении «acror! изменяющейся по произвольному закону, прн вводе информации от частотных датчиков в цифровую вычислительную машину (Ц1,Ч) и т. д.

Известен преобразователь частоты в цифровой код, содержащий источники измеряемои и эталонной частот, делитель эталонной частоты, триггеры и вентили. Он представляет собой частотно-импульсную следящую систему с 1братной связью, включающую дискриминатор частот повторения входных импульсов и импульсов обратной связи, реверсивный счегчик импульсов разностной частоты и преобразователь цифроього кода в часготу в цепи обратной связи. Результат кодирования в реверс»вном счетчике выражает текущее значение 1астоты и может считываться в любой момент времени.

Недостатками известного устройства являются нелинейная зависимость между результатом кодирования (числом в реверсивном счетчике) и частотой входного сигнала, относительно большое время переходного процесса, затрудняющее применение устройства при быстрых 113 сtенcн1151x 13croTbl, 11 нензоеж ll! !Q автоколебания результата около установ11вшегося значения в пределах единицы младшего разряда.

Цель изобретения — повысить точность н быстродействие преобразователя.

Это достигается тем, что источник измеряемой частоты соединен с единичным входом первого триггера и импульсным входом вент l;ll, 10 управляемого этим триггером; выход вентиля подключен к единичному входу второго триггера и импульсному входу вентиля, управляемого вторым триггером; нулевой выход второго триггера соединен с управляемым входом д вентиля, импульсный вход которого подключен к источнику измеряемой частоты, а выход этого вентиля связан с выходом вентиля, управляемого вторым триггером; выход делителя эталонной частоты соединен с нулевым вхо.

20 дом первого триггера и импульсным входом вентиля, управляемый вход которого связан с нулевым выходом первого триггера, а выход этого вентиля соединен с нулевым входом второго триггера.

На фиг. 1 дана общая схема описываемого преобразователя, а на фиг. 2 — один разряд преобразователя.

Преобразователь содержит формирователь l эталонных частот, схему 2 привязки входных импульсов к опорным, делитель 3 эта lонных

272689 частот, ячейки 4 сравнения частот и схему 5 коррекции.

Преобразователь состоит в последовагельном вычитании из F „эталонных частот

F3 F э — — — и запоминании результатов. LC2 4 8 ли входная частота F»„например, к-ой я ц.йки больше эталонной частоты Г, этого разряда, то в данном разряде записывается единица.

Формирователь 1 обеспечивает формирование двух опорных последовательностей импульсов F u F.. сдвинутых во времени на

Tp= —. В схеме 2 привязки входные импульсы

Fo частоты Р» совмещаются во времени с импульсами последовательности F . При этом импульсы па выходе схемы привязки имеют частоту Р», но появляются только в моменпы появления HMIIK:AbcoB Р; . 3To Heooxo+HMo дл» исключения совпадений во времени импульсов на двух входах ячейки сравнения частот. Сх»мы привязки широко известны.

Делитель эталонной частоты предназ ач II для формирования эталонных частот делением частоты F в каждом разряде на два.

Сравнение входной и эталонной частот данного разряда производится в ячейках 4.

Для исключения аномальных ошибок, которые возможны в проме>кутке времени между моментом изменения состояния старшего разряда и соответствующим изменением младших, служит схема 5 коррекции.

В состав одного разряда преобразователя (см. фиг. 2) входят ячейка сравнения частот

F»» и F„, включающая триггеры б и 7 и вентили 8 — 11, триггер 12 и вентиль 13 делителя эталонной частоты и схема коррекции на основе вентилей 14 — 1б.

В исходном состоянии (F» = 0) работает триггер 12 делителя, формируя импульсы эталонной частоты. Триггеры б и 7 всех ячеек сравнения в нулевом состоянии. После включения входных импульсов, в зависимости от знака разности (F, — F„ ), импульсы разностной частоты проходят через вентиль 8, если

F» )F„, или через вентиль 11, если

F„ (F,». В первом случае триггер 7 устанавливается B единичное состояние, и импульсы разностной частоты через вентиль 9 поступают на выход ячейки. Во втором случаетриггер 7 остается в нулевом состоянии, и импульсы частоты Г»„без изменения поступают на выход ячейки через вентиль 11. Таким образом в соответствующие состояния устанавливаются триггеры 7 всех ячеек. Двоичный код числа — результата преобразования снимается с единичных выходов триггеров 7. Зависимость между числом N и частотой входных импульсов имеет вид:

5 где F, — эталонная частота на входе делителя эталонной частоты;

l0 п — число разрядов делителя эталонной частоты;

Любое изменение цходной частоты F» сопро вождается соответствующим изменением числа N.

l5 При изменении частоты F может наблюдаться положение, при котором состояние триггера 7 старшей ячейки изменилось, а младших не изменилось. При считывании числа в этот момент возможны аномальные ошиб20 ки. Для исключения их служит схема коррекции. С ее помощью при каждом изменении состояния триггера 7 в цспь переноса к младшим разрядам поступает импульс, изменяющий состояние всех младших разрядов. Например, 25 если триггер 7 переходит из нулевого состояния в единичное, то импульс, вызывающий этот процесс, переходит через вентиль 14 в цепь коррекции, переводя все младшие разряды в нулевое состояние. Применение схемы кор30 рекции необходимо при работе устройства совместно с ЦВМ, при визуальном же считывании в коррекции нет необходимости.

Предмет изобретения

35 Преобразователь частоты в цифровой код, содер>кащпй источники измеряемой и эталонной частот, делитель эталонной частоты, триггеры и вентили, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в

40 нем источник измеряемой частоты соединен с единичным входом первого триггера и импульсным входом вентиля, управляемого этим триггером, выход вентиля подключен к единичному входу второго триггера и импульсному

45 входу вентиля, управляемого вторым триггером, нулевой выход второго триггера соединен с управляемым входом вентиля, импульсный вход кочорого подключен к источнику измеряемой частоты, а выход этого вентиля свя50 зан с выходом вентиля, управляемого вторым триггером, выход делителя эталонной частоты соединен с нулевым входом ïåðâoãc триггера н импульсным входом вентиля, управляемый вход которого связан с нулевым выходом пер55 вого триггера, а выход этого вентиля соединен с нулевым входом второго триггера, 272689

Уиг. 2

Составитель Е. А. Семенова

Техред Л. В, Куклина Корректор Т. П. Лаврухина

Редакгор Т. Горшкова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2244)5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5