Частотно-импульсное вычислительное устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

» 516061

1"бюз Советских

Социалистических

Рачлубдик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 19.11.74 (21) 2076495/24 (51) М. Кл G 06G 7/161 с присоединением заявки ¹â€”

1 осударственный комктет

Совета Министров СССР па делам кзооретеннй н открытий (32) Пр пор итет—

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 31.01.77 (53) УДК 681.335.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Г, Галкин, В. Т. Рябуха и В. Н. Чинков

Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти широкое применение при построении цифровых электроизмерительных приборов различного назначения, в системах автоматики и телемеханики.

Известное частотно-импульсное вычислительное устройство содержит два источника входных сигналов, выходы которых подсоединены к блоку управления, выход блока управления — к первым входам первого, второго и третьего элементов «И», вторые входы которых объединены между собой и подключены к выходу генератора эталонной частоты, два счетчика, сумматор, четвертый и пятый элементы «И», элемент «ИЛИ», причем входы элемента «ИЛИ» соединены с выходом сумматора и блоком управления, а выход элемента «ИЛИ» через блок задержки подсоединен к первому входу четвертого элемента «И», второй вход которого соединен с выходом первого счетчика, а выход четвертого элемента

«И» подключен к первому входу сумматора.

Известное устройство позволяет решать ограниченный класс задач.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач устройствами, построенными на принципе предварительного преобразования периодов входных сигналов в код, с точки зрения обеспечения произвольного коэффициента преобразования и формирования выход2 ной частоты пропорциональной произведению входных частот.

Это достигается тем, что в устройство введены двухпозиционные ключевые элементы, 5 причем выход первого элемента «И» через первый ключевой элемент подсоединен к входу первого счетчика и к второму входу сумматора, выход второго элемента «И» подключен к первому входу пятого элемента «И», второй вход которого через второй ключевой элемент подключен к выходу второго счетчика н к шине сброса сумматора, а выход пятого элемента

«И» через третий ключевой элемент подсоединен к входу первого счетчика и к третьему входу сумматора. Выход третьего элемента

«И» через четвертый ключевой элемент подсоединен к входу второго счетчика и к четвертому входу сумматора, выход блока управления через пятый ключевой элемент подсоединен к входу и выходу сумматора.

На чертеже показана блок-схем", предлагаемого устройства.

Устройство содержит источники 1, 2 входных сигналов, блок 3 управления, генератор 4 эталонной частоты, элемент «И» 5, сумматор

6, элементы «И» 7, 8, счетчик 9, элемент

«ИЛИ» 10, блок 11 задержки, элементы «И»

12, 13, двухнозш1нонные ключевые элементы

14 — 18, сч етч и к 19.

Зр В исходном состоянии трнггерные Я 1ейки

51606!

3 счетчика 9 находятся в единичном состоянии, а сумматор 6 — в нулевом. С блока управления на элементы «И» 5, 7, 13 поданы запирающие потенциалы, С приходом первого импульса на блок управления с выхода источника 1 входного сигнала, соответствующего началу пеоиода Т, входной частоты )), открывается элемент «И»

5. В результате за один период частоты f! с генератора 4 черсз элемент «И» 5 в сумматор

6 поступает Н! — — ) Т! импульсов, где fo — частота следования импульсов генератора 4.

По окончании первого периода частоты f! с блока управления на элемент «И» 5 подаегся запирающий потенциал. На последующем этапе блоком управления открывается элемент

«И» 7 на один период Тг входной частоты );.

За это время через элемент «И» 7 с генератора 4 на первые входы группы элементов «И» 8 поступает N2 — — )ОТг импульсов частоты /О. При этом каждый импульс частоты /О, прошедший на группу элементов «И» 8, переносит число

Л)), хранящееся в сумматоре 6, в счетчик 9.

Таким образом, к концу первого периода частоты )г в счетчике 9, записано число (Л )Л)г — 1). По окончании периода Тг блок управления закрывает элемент «И» 7, выдает импульс, который устанавливает триггерные ячейки сумматора 6 в нулевое положение и через элемент «ИЛИ» 10 посредством группы элементов «И» 12 переносит обратный код числа, хранящегося в счетчике 9, в сумматор

6. В результате показания сумматора 6 становятся равным С вЂ” Л))Уг, где С вЂ” емкость сумматора 6. Затем блок управления открывает элемент «И» 13.

В дальнейшем входные цепи блока упразления не реагируют на входные импульсы источников входного сигнала. С этого момента каждый импульс частоты fo, прошедший через элемент «И» 13, паралчельным кодом в сумматор 6 вводит число КЛ)),, где Л ), — число импульсов эталонного генератора за 1 сек;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

В этом случае выходные импульсы в сумматор 6 следуют с частотой

1 — = К! в«, f в«. °

Вследствие того, что в момент открытия элемента «И» 13 в сумматоре 6 было записано число (C — Н! Л)г) и каждый импульс переполнения сумматора 6 посредством обратной связи вводит в сумматор 6 это же число, узел, вкл)оча)ощий в себя сумматор 6, счетчик 9, элементы 10, 11, 12, выполняет функции сумматора параллельного типа, емкость которого определяется числом Л )Л)г.

Следовательно при поступлении на вход сумматора 6 со стороны элемента «И» 13 числа импульсов Л))Уг, в сумматор вводится число КЛ))N2N;,, а на выходе сумматора сфорKhf, Х,Л) 1, .;)ируется ровно — — =-КН), импульсов

Л 1» 2 выходной частоты.

Если выполнить условие КЛ) )„< N)»)ã, после каждого очередного переполнения сум= матора Г> и нем останется записанным число

А<К»))-, . Следоватсльно временные иипгервалы между двумя соседними выходными им5 пульсами сумматора 6 могут отличаться не более, чем на период Т, эталонной частоты to.

Если зыполнить условие КУ;, «N V, то период выходной частоты определяется сооТНошец))ех!

Л, Л 2

Т= То, КЛ !, где

15 или

fo=Kf f -:"

Подключая к выходу устройства делитель частоты с коэффициентом деления q, на выходе последнего получают

К

/= — f -,.f

Cf т. е. в данном приборе может быть обеспечен произвольный коэффициент пропорциональности. В качестве такого делителя может быть использован счетчик 19 с набором переключателей.

Относительная методическая погрешносгь преобразования частот определяется по формуле

Kt Bxllfax2

7=

35 Ufo

Соответствующим выбором fo методическую погрешность можно сделать сколь угодНо малой в широком диапазоне умножаемых частот. Из анализа работы прибора следует, что особенно широкое применение данное устройство может найти при построении цифровой контрольно-измерительной аппаратуры низких и инфранизких частот.

Формула изобретения

Частотно-импульсное вычислительное устройство, содержащее два источника входных сигналов, выходы которых подсоединены к блоку управления, выход блока управления подсоединен к первым входам первого, второго и третьего элементов «И», вторые входы которых объединены между собой и подключены к выходу генератора эталонной частоты, 55 два счетчика, сумматор, четвертый и пятый элементы «И», элемент «ИЛИ», причем входы элемента «ИЛИ» соединены с выходом сумматора и блоком управления, а выход элемента «ИЛИ» через блок задержки подсоединен

6О к первому входу четвертого элемента «И», второй вход которого соединен с выходом первого счетчика, а выход четвертого элемента

«И» подсоединен к первому входу сумматора, отлича)ощееея тем, что, с целью расширения

55 класса решаемых задач, в устройство допол

516061

Составитель Ю. Галкин

Техред 3. Тараненко

Редактор Т, Рыбалова

Корректор Т, Гревцова

Заказ 5194 Изд. № 1377 Тираж 864 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал нительно введены двухпозиционные ключевые элементы, причем выход первого элемента

«И» через первый ключевой элемент подсоединен к входу первого счетчика и к второму входу сумматора, выход второго элемента «И» подключен к первому входу пятого элемента

«И», второй вход которого через второй ключевой элемент подключен к выходу второго счетчика и к шине сброса сумматора, а выход

6 пятого элемента «И» через третий ключевой элемент подсоединен к входу первого счетчика и к третьему входу сумматора, выход третьего элемента «И» через четвертый ключевой элемент подсоединен к входу второго счетчика и к четвертому входу сумматора, выход блока управления через пятый ключевой элемент подсоединен к входу и выходу сумматора.