Способ преобразования цифрового кода в сдвиг фаз между формируемым и опорным напряжением

 

(и) 560338

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.01.74 (21) 1993027/21 (51) М. Кл. Н ОЗК 13/20 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 06.07.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. E. Ануприенко, И. Е. Глазунов и Ю. А. Карпачев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЦИФРОВОГО КОДА

В СДВИГ ФАЗ МЕЖДУ ФОРМИРУЕМЫМ И ОПОРНЫМ

HAlI РЯ)КЕ Н ИЯМИ

Изобретение относится к системам автоматического управления, где задаваемый параметр (программная величина или функция) вводится в .виде цифрового кода и возникает необходимость преобразования его в аналоговый сигнал в виде напряжения U>, фаза которого сдвинута относительно опорного напряжения на величину, задаваемую указанным кодом.

Известен способ преобразования цифрового кода,в сдвиг фаз между формируемым и опорным напряжениями, который состоит в следующем (1): при прохождении положительного или отрицательного фронтов опорного нап|ряжения Up через нуль преобразуют задаваемый цифровой код во временной интервал, а затем в конце каждого такого интервала формируют соответственно положительный или отрицательный фронты напряжения.

Таким образом, напряжение U оказывается сдвинутым по фазе относительно напряжения Uq на величину задаваемого кода.

Однако при сдвиге фаз, превышающем л, необходимо одновременно преобразовывать цифровой код во временной интервал как для формирования положительного фронта напряжения U, так и отрицательного фронта.

Это объясняется тем, что в этом случае после прохождения положительного фронта начряжения U< преобразование цифрового кода во временной интервал еще не закончено, а уже пр ходит отрицательный фронт этого напряжения, и возникает необходимость в преобразовании цифрового кода во временной интервал для формирования отрицательного фронта напряжения U>. Практически указанные операции выполняются за счет использования двух счетчиков импульсов: один счетчик для преобразования цифрового кода во

jO временной интервал после прохождения через нуль положительного фронта напряжения U<, а другой — отрицательного фронта.

Кроме того, известный способ в общем случае должен предусматривать преобразование

15 максимально возможной величины кода (=2л) во временной интервал, что требует использования счетчиков импульсов с числом разрядов,,равным числу разрядов задаваемого кода.

20 Известный способ также не дает возможность сформировать второе напряжение U2, сдвинутое по фазе относительно напряжения

U> на л/2, т. е. квадратурное напряжение.

Цель изобретения — упрощение процесса

25 измерения.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу преобразования цифрового кода в сдвиг фаз между формируемым и опорным напряжениями период опорного напряжения зэ разбивают на 2" равных между собой времен560338

25 зо

55 бо

;;г ро ных интервала, где т — целое число, большее или равное двум, по т старшим разрядам задаваемого кода определяют временной интервал, в котором |расположен положительный фронт формируемого напряжения, а затем с приходом каждого тактового импульса, соответствующего началу определенного ранее времен ного интервала, преобразуют n — m младшие разряды задаваемого кода, где n— число разрядов кода, во временной интервал, в конце которого формируют .положительный фронт формируемого напряжения, а с приходом тактового импульса, сдвинутого относительно указанного импульса на лг вновь преобразуют и — т младшие раз ряды зада ваемого кода во временной интервал, в конце которого формируют отрицательный фронт формируемого напряжения.

На чертеже представлена:в качестве примера фазовая диаграмма тактовых импульсов лри т=-Ç.

Способ осуществляется следующим образом.

При помощи 2 =8 тактовых им пульсов (U,) период опорного напряжен ия Up разбивают на 2 =8 временных .промежутка, каждому такому промежутку соответствует фазо2п вый сдвиг — == —.. Если зада|и код, то со2 4 стояние т = 3 старших разрядов этого кода однозначно определяет номер временного промежутка, в котором должен находиться положительный фронт напряжения U>, чтобы сдвиг фаз ф по отношению к опорному напряжению Up составлял величину, задаваемую кодом. B качестве координаты для обозначения временного промежутка будем считать тот тактовый импульс i, с которого этот временной пормежуток начинается.

Так, если, например, задаваемый код соответствует фазе 53T/4 (Q (Зл/2, то в In = 3 старших разрядов будет записано 101, а в

m — и младших разрядах будет записан код, соответствуюгций превышению фазы ф над

5л/4. По числу 101, записанному в трех старших разрядах, определяют координату временного промежутка. Это будет тактовый импульс =б. Согласно предлагаемому способу каждый раз с приходом тактового импульса

i=-6, 6, 6" и т. д. начинают преобразование кода, записан ного,в n — 3 младших разрядах кода, и получают, временные интервалы, соответствующие ф — 5л/4(zr/4. В конце каждого такого временного интервала формируют положительный фронт напряжения U>.

Поскольку тактовый импульс =б сдвинут относительно первого тактового им пульса, совпадающего с положительным фронтом опорного напряжения Ut, на 5л/4, а конец временного интер вала, в свою очередь, сдвинут относительно импульса 1=6 на угол ф — 5п/4, то суммарный сдвиг фаз между положительными фронтами опорного напряжения Up и формируемого напряжения U< соста вляет 5л/4+ф — 5л/4=ф т. е. требуемый

4 сдвиг фаз. Аналогично описанному, используя для начала формирования указанных временEI6Ix интервалов тактовые импульсы 2, 2, 2" и т. д., сдвинутые относительно импульсов

6, б, 6" и т. д. на л, формируют отрицательный фронт напряжения U>, который также будет сдвинут относительно, положительного фронта на л.

Таким образом, поскольку начала формирования временных интервалов из и — 3 младших разрядов вводимого кода разнесены на л, а максимальная длительность такого интервала не |превышает л/4, операции преобразования кода во временные интервалы соответственно для формирования положительного фронта напряжения U во времени не совпадают и, следовательно, могут быть выполнены одним и тем же блоком (счетчиком импульсов). Кроме того, сам счетчик импульсов требует только n — 3 разряда.

Для формирования квад ратурного напряжения используются тактовые импульсы 8, 8, 8" и т. д. и 4, 4, 4",,и т. д., сдвинутые относительно тактовых импульсов 6, 6, б" и т. д. соответственно,на л/2 и Зл/2. При этом о перации формирования, временных интервалов во времени не совпадают, т. е. могут вы полняться на одном счетчике импульсов. Минимальный промежуток времени в этом случае между окончанием одной такой операции и началом следующей составляет и/4. 3а это время счетчик может быть подготовлен к началу следующей операции.

Формула изобретения

Способ преобразования цифрового кода в сдвиг фаз между формируемым и опорным напря кениями путем преобразования цифрового кода во времен ной интервал, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения, период опорного напряжения разбивает на 2" равных между собой временных интервала, где m — целое число, большее или равное двумя, по т старшим разрядам задаваемого кода определяют временной интервал, в котором расположен положительный фронт формируемого напряжения, а затем с приходом каждого тактового импульса, соответствующего началу определенного ранее временного интер вала, преобразуют и — т младшие разряды задаваемого кода, где n— число разрядов кода, во временной интервал, в конце которого формируют положительный фронт формируемого напряжения, а с приходом тактового импульса, сдвинутого относительно указанного импульса на л, вновь преобразуют и — m младшие разряды задаваемого кода во временной интервал, в конце которого формируют отрицательный фронт формируемого напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Вычислительная техника. Том. 4. М., «З,нергия», 1964, с. 531.

560338 (Ю 2%)

7 (7

ГЮ

Ф

/5Х

ЛУГ )

Составитель А. Андриевский

Редактор Е. Караулова Текред Л. Котова Корректор Л. Котова

Заказ 1463 15 Изд. ¹ 478 Тираж 1077 Подписное

11!1И11ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретении и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2