Преобразователь фаза-частота

 

О П И С А Н К,!1 42GIII3

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскою

Социалистических

Респубттик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.06.72 (21) 17994?2/1S-24

151) М К;, Н 01 !3, 02 с присоединением заявки

Гасударственный комитет

Советв Министров СССР по долам изобретонни и открытий (32) I I .;;:îð!:Tå!

Опубликовано 15.03.74. Ьюллетснь ¹ 10

Дата опубликования описания 06.08.74 (72) Авторы изобретения

И. В. Кузьмин, М. Я. Минц, В. 11, Чинков, В. Ф. Канарский, В. T. Рябуха и А. М. Блакитны i

Харьковский институт радиоэлектроники

1 (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗА-ЧАСТОТА р =- 360. т

30

Изобретение относится к области цифровой преобразовательной пехни ки и может .найти

II)A !i Ie!!eH!Ie B GHcTBII BY y BP 3 lBlIHH> телемехапики и дистанционного контроля.

Известны цифрсвые преобразователи фаза-частота с промежуточным время-импульсным преобразсванием,,содержащие блок управления, генератор эталонной частоты, управляемые вентили, счетчики и группу импульсно-готепцкальных вентилей.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем счетные входы триггеров сумматора поразрядно соединены с выходами триггеров суммирующего счетчика второй группы импульсно-потенциальных вентилей, выходы котс рых подключены к счетным входам триггеров сумматора, потенциальные входы — к выходам триггеров сумми рующего счетчика. Импульсные входы объединены и через первый упра вляемый:вентиль соединены с выходом генератора эталонной частоты и со входом втсрсго управляемого,вентиля, выход которого, в свою очередь,:подключен ко входу суммирующего ачетч ика.

Это позволяет повысить точность преобразования угла сдвига фаз в частоту следования иипульсов.

Принцип действия преобразователя заключается в следующем.

Величина фазового сдвига ср, выраженная в т)радусах, между двумя вход ымп синусоидальными сигналами определяется известным соотношением:

5 где t — — промежутск времени, соответствующий углу сдвига фаз q, Т вЂ” период в одного сигнала.

Частота, коTîрая должна быть сформирована, равна

15 где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Зтому условию удовлетворяет частота, определяемая слсдующихт выражением:

360п К

Л, „ где fo — — эталонная частота;

Л . — число имлульссв эталонной частоты, укладывающихся в сднссекусчдном временном ипптсрва 7с;

li -- число импульсов эталонной частоты за время 1=, соответствующе углу сдвига фаз <р;

Л вЂ” число импульссв эталонной частоты за один период Т входного с.ilнала.

420113

Из вы ражсния (2} следует, что если часто ту fp выорать равной /,=Й 360, где i — неко торый коэффициент пропорциональности, вы .ражение (2) принимает вид: (3) т. е. частота f пропорцио цальна фазовому сдвигу.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя, реализующего соотношение (3).

В состав прибора входят фс рмировате1ь 1, бло к управления 2, управляемые вентили 3—

5, IeiiepaTop 6 эталонной частоты, вычитающий счезчик 7, сумми рующий счетчик 8, логический элемент «ИЛИ» 9, две группы импульсно-потенциальных вентилей переноса 10 и 11, сумматор 12 параллельного типа,и элемент задержки 13.

В исходном состоянии триггериые ячейки счетчиков 7 и 8 и сумматора 12 находятся в нулевом состоянии, с блока управления 2 на управляемые вентили 3- — 5 поданы запирающие,потенциалы. Выход вентиля 3 подключен к счетным входам тех т риггерных ячеек вычитающего счетчика 7, чтобы каждым импульсом частоты fp генератора 6, прошедшим через

BeHTrH Ib 3, B cLICT III< 7 BI301II iecb lire 10 i на вычитание.

Счетчики 7 и 8 соедисгены поразряд .10 с сумматором 12 группами импульсно-потенциальIIbix вентилей переноса 10 и 11 так, что при наличии .импульса переноса,па их импульсных входах со стороны элемента «ИЛИ» 9 и вентиля 11, соответсlBelir10, в сумматор 12 переносятся прямые коды чисел, записанных и счетчиках 7 и 8.

В салеме формирс вате.зь 1 служит для выдслепия двух временных инте рва IQB, соответствующ их углу сдвига фаз и периоду исследуемых сигпалоз. 15лок управления 2 открывает вентиль 4 на промежуток времени 3 à Beriтиль 3 — на одын период входного сигнала.

В,результате за первый период входного,сигпала В счетчики 7 и 8 запишутся соотвеTcTвенно числа (С вЂ” iN) и п,,где С вЂ” емкость счетчика 7.

По окончании первого периода входного сиппала с блока управления 2 через элемент

«ИЛИ» 9 на группу импульсно-потенциальпых вентилей переноса 10 подается импульс на перенос показаний счетчика 7 в сумматор 12.

В результате,в сумматоре 12 запишется число (С вЂ” Л ). Одновременно с блока управления 2 на вентиль 5 подается разрешающий потенциал.

Начиная со второго периода, каждый импульс частоты fp генерато ра 6, прошедший черЕЗ,ВЕНТИЛЬ 5, IIOCpegCTrBOVI ГруППЫ ВЕНтИЛЕй переноса 11 переносит число и, хранящееся в счетчике 8, в сумматор 12. В этом случае па выходе суммато ра формируются ими ; ьсы с частотои следования f = — 7(ср.

Действительно, пусть при поступлении т; импульсов частоты fp на вход группы вептилеи 11 имеет место m,ггй . Тогда на Bыходе суыматора 12, емкость которого равна С, по5 явится импульс пе реполнcïия, а в суммаTоре остается число Л вЂ” — т,n — i V. Импульс переполнения сумматора 12 поступает на,выход устройства и по цепи oopariioй связи (черсз элемент задержки 13 и элемент «ИЛИ» 9)—

10 на перенос показаний счетчика 7 в сумматор

12. В результате в сумматоре будет записано число Л > — — С вЂ” iN+Ëi.

Второй импульс переполнения сумматора 12 появится, когда будет иметь место условие

15 mzn)iN — Ль где m> — число импУльсов частоты fp, прошедших на группу вентилей 11 после появления первого выходного импульса сумматора 12.

В дальнейшем процессы в схеме цпклп,ески г0 по вторяются.

Так как после каждого очередного переполнения сумматора 12 в нем остается число

Л;(и, где j=1, 2, 3, ... — число импульсов частоты fp, за ключенное между двумя сосед25 ними выходными импульсами преобразоватеПИ 1 ля, может быть равно либо (— +1, либо

L irA 1

1i_#_ 1 iN —, где — ) — целая часть числа

Если выполнить условие V >) n, временные интервалы, заключенные между ссседпими выходными импульсами устройства, практически равны между собой. д Таким об разом, период следования выход.ых импульсов преобразователя определится

:: ыр àжеп ием: гдеТ, =— (4) fo частоте прибора, полуТ= — Т„

Л

Переходя к выходной ч иъ(: (5) Методическая погрешность преобр,азовалия

45 может быть оценена по формуле r = . (6)

I(N + 1)

11з последнего выражения следует, что максимальное значение у имеет место при и = N, т. е. п ри pr = 360 и может быть оценено по цриближснной формуле

60 1 (8) Тмакс—

Соответствующим выбором частоты эталонного генератора fp методическая погрешность

65 может быль сделана сколь угодно малой в шиС учетом методической погрешности преоб50 разовапия временных интервалов 1,„- и Т,в числовые эквиваленты п и V соответственно, соогношецие (6) запишется как (7) 420I13

П!р едм ет изобретения

Составитель А. Лисицын

Тсхред Л. Богданова

Корректор О. Тюрина

Редактор Е. Семанова

Заказ !902/l9 Ивд. М 1393 Тира)к 3! Под ьп гное

ЦНИИПИ Государственного комитета Со)ci;! М! пиетров СССР

Ilo делам паооре(еп!!Й lt открытии

Москва, Ж-35, Раушская цао., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 роком диапазоне изменения входных частот и фазовых сдвигов.

Преобразователь фаза-частота, содержащий соединенные последовательно генератор этало пной частоты, группу управляемых вентилей, счетчик и г!руппу импульсно-,потенциальных вентилей, формирователь и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, в него введелы дополнительно две группы упра вляемых вентилей, счетчик, группа импульсно-потенциальных вентилей, сутаатор, элемент задержки и логический элемент «ИЛИ», причем входы дополнительных групп управляемых,вентилей соединены с выходом гепвратора эталонной частоты, вы. оды одной допо,lпительной группы управляемых вентилей соединены со входы!1! счетчика, выход счетчика че!рез дополпительпу!о группу и.,:пульсно-по5 тенциальных вентилей, управляющие вхо ы которых соединены с выходамп другol! доно Iнительной группы управляемых вентилей, подключен к первому входу сумматора, ко в.орОму Вхо;1у которого нодклlочсны выходы и(.")10 вого счетчика через группу импульсно-!!o!(. IIциальных вентилен, управляющие входы которых соединены с выходом логического элемента «ИЛИ», один вход которого соединен через элемент задержки с выходом сумматора, 15 а второй вход — с блоком управления, выходы которого подключены и уп;. авля)ощнм входах! дополнитсльнь!х групп уппавлясмых Bcllтилей, а вход блгка уп!)авлсн!!я подк(ночеll к выходу формирователя.

Преобразователь фаза-частота Преобразователь фаза-частота Преобразователь фаза-частота 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в информационно-измерительных системах и вычислительно-управляющих комплексах

Изобретение относится к кодированию командных сообщений в многоканальных линиях связи и может быть использовано для наведения управляемых ракет на цель

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля при измерении временных интервалов

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля при измерении временных интервалов

Изобретение относится к способам и системам управления летательными аппаратами и может быть использовано на ракетах, использующих одновременно системы теленаведения и командного телеуправления

Изобретение относится к цифровой технике и связи и может быть использовано для преобразования параллельного кода в сигнал, удобный для последовательной передачи по каналам связи без сопровождения его синхросигналом (в асинхронных системах связи)

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в приемниках составных сигналов с импульсно-временным кодированием

Изобретение относится к цифровой технике и связи и может быть использовано для преобразования периодно-модулированного переменного напряжения в параллельный код в асинхронных системах связи преимущественно с ограниченной полосой пропускания
Наверх