Устройство преобразования частоты импульсов

 

Союз Советских

Социалистимесних

Реслублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.04.76 (21) 2343394/10 с присоединением заявки № (51) М. Кл. G 04 F10/04

Государственный номнтет

Совете Министров СССР ве делом изооретеннй и отнрь.тнй (23) Приоритет— (53) УДК 681.11(088.8) (43) Опубликовано 25.08,77. Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания 23,11.77 (72) Авторы изобретения

P. В. Коровин и А. И. Бабаев, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к устройствам для аналогоцифрового преобразования информации нескольких сигналов, представленных в виде временных интервалов.

Известны цифровые устройства, которые могут осуществлять последовательный счет импульсов, содержащие генератор квантующей последовательности импульсов, временной селектор, счетчик с индикаторным устройством и блок формирования (1).

Однако это устройство имеет низкую точность преобразования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для суммирования длительностей и последовательностей импульсов, содержащее аналоговый сумматор на и входов, выход которого подключен к контролирующим входам блоков сравнения, датчик опорных напряжений дискретных уровней, подключенный своими выходами к опорным входам блоков сравнения, счетчик, генератор импульсов эталонной частоты, основной логический элемент И, одним входом подключенный к управляющему триггеру, а другим ° к генератору импульсов эталонной частоты (2 1.

Недостатком известного устройства является пониженная точность измерения, Для повышения точности измерения в предлагаеМое устройство введены преобразователь едиа пичного кода в двоичный код и даполнительные логические элементы И по числу выходов преобразователя кода, при этом выходы блоков сравнения через преобразователь кода подключены к первым входам дополнительных логических элементов И, 1О выходы которых подключены к входам соответствующих разрядов счетчика, вторые входы объеди- . нены и подключены к выходу основного лоп1ческого элемента И.

На чертеже представлена структурная схема

15 предлагаемого устройства.

Устройство содержит аналоговый сумматор 1 на пвходов,,подключенный к контролирующим вх дам блоков сравнения 2, 3 и 4, к опорным входам которых подключены выходы датчика 5 опорных

20 напряжений дискретных уровней. Выходы блоков сравнения через преобразователь 6 параллельного единичного кода в двоичный соединены с первыми входами логических элементов И 7,8 и 9, вторые входы которых через логический элемент И 10

23 подключены к генератору 11 импульсов эталонной

570025 частоты. Второй вход логического элемента И 10 подключен к управляющему триггеру 12, а выходы логических элементов И 7,8 и 9 - к соответствующим разрядам счетчика импульсов 13.

В исходном состоянии триггер 12 держит логическии элемент 10 закрытым, а результате чего на выходе элемента 10 сигналы отсутствуют. Системой сброса (на чертеже не показана) счетчик импульс8в 13 переведен в исходное нулевое состояние. На входы аналогового сумматора 1 поступают последовательности импульсов одинаковой длительности и стандартной амплитуды, при этом амплитуда сигнала на выходе аналогового сумматора становится пропорциональной количеству входов, на которые поступают сигналы в данный момент.

При наличии сигнала на одном входе сумматора 1 величина сигнала на выходе равна 0„,„; при наличии сигналов на двух входах сумматора 1 величина сигнала на выходе равна 2 13вых при наличии сигналов на n,âõoäàõ сумматора1 одновременно величина сигнала,ца выходе равна n U

Датчик 5 опорных, напряжений дискретных уровней Бодает на опорные входы блоков сравнения 2,3 и 4 уровни напряжений: Up U

П2 — НЫХ )

Ооиэ 2(живых UpII4=n 13вых

Логика работы любого блока сравнения выбрана так, чтобы он выдавал сигнал при Upp!I>p ц„, где цконтр - напряжение, подающееся на контролирующий вход сумматора; UpII l - напряжение, поступающее на опорный вход сумматора.

Таким образом, при наличии в какой - то момент времени импульса лишь на одном входе сумматора сигнал имеется только на выходе блока сравнения 2, при наличии в какой-то момент времени импульса только на двух каких-то входах сумматора сигналы имеются на выходах только блоков 2и Зи т.д.

Преобразователь 6 преобразует единичный входной код в двоичный следующим образом. Если сигнал имеется только на выходе блока 2, то выходной сигнал имеется на вй ходе, связанном с логическим элементом И 7, Если сигналы имеются только на выходах блоков 2 и 3, то выходной сигнал имеется на выходе, связанном с логическим элементом И 8, При наличии сигналов на трех ходах преобразователя 6 входные сигналы имеются на выходах, связанных с логическими элементами И 7 и 8 и т.д.

Измерение суммарной длительности начинается с опрокидывания управляющего триггера 12, который переводится во второе устойчивое состояние и обеспечивает прохождение сигналов с генератора 11 на импульсные входы логических элементов И 7, 8 и9.

В зависимости от количества сигналов, одновременно присутствующих на входе сумматора, импульсы генератора 11 подаются на входы соответствующих разрядов счетчика. Так, при наличии одного сигнала открыт элемент 7, и счетные им пульсы поступают на вход первого разряда (счетный вход счетчика). При наличии двух сигналов открыт элемент 8, и счетные импульсы поступают непосредственно на вход второго разряда. При наличии трех сигналов открыты элементы 7 и 8, и импульсы поступают одновременно на первый и второй разряды и т.д.

Таким образом, при наличии сигналов на и

1О входах сумматора заполнение счетчика производится так, что оно эквивалентно заполнению с частотой, в и раз большей частоте генератора 11. А следовательно, предлагаемое устройство дает возможность измерять суммарную длительность им15 пульсон с точностью, в и раз большей, чем точность, обеспечиваемая известным устройством.

Действительно, максимальная частота заполнения счетчика прототипа в п раз больше минимальной частотьь Если максимальная частота сделана

2о соизмеримой с граничной частотой срабатывания счетчиков, то точность измерения определяется частотой, в и раз меньшей. В предлагаемом устройстве частота заполнения счетчика (при одном входном сигнале) может быть сделана соизмеримой с гра25 ничной частотой срабатывания счетчика.

Формула изобретения

30 Устройство для преобразования частоты импульсов, содержащее аналоговый сумматор на несколько входов, выход которого подключен к контролирующим входам блоков сравнения, датчик опорных напряжений дискретных уровней, под35 ключенный своими выходами к опорным входам блоков сравнения, счетчик, генератор импульсов эталонной частоты, основной логический элемент И, одним входом подключенный к управляющему триггеру, а другим - к генератору импульсов эта40 лонной частоты, отличающее ся тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены преобразователь единичного кода в двоичный код и дополнительные логические элементы И по числу выходов преобразователя кода, при этом

45 выходы блоков сравнения через преобразователь кода подключены к первым входам дополнительных логических элементов И, выходы которых подключены к входам соответствующих разрядов счетчика, вторые входы объединены и подключены

50 к выходу основного логического элемента И, Источники ииформа.IIIII.! II1!ll(IITI Ic во внимание при экспер пзе:

1. Ермолов РХ. 1Ь ф1овыс u,,îòîìåðû, "Энергия", 1973, с. 34-35.

2. Авторское свидс тельство N 368585, кл. G 04.F10/04. 1970.

570025

Составитель А. Иванов

Техред И. Бабурка

Корректор А. Гтласенко

Редактор Т. Иванова

Заказ 3052/4!

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектиал, 4

Тираж 557 Подтиаюе

ДНИИПИ Государственного ковчега Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

I! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5