Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов

 

/00

/18

1.34

88.8 ) (72) Автор изобретения

Ю. В. Калинников

Научно-исследовательский и проектный институт ло комплексной автоматизации нефтяной и химической промы1иленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ

ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано, в частности, для цифрового измерения производной частотноимпульсных сигналов.

Известно устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее блок возведения в куб, блок выделения разности периодов, элемент И и счетчик tl).

Недостатком устройства является пониженная точность дифференцирования.

Известно также устройство, содержа-, щее блок управления, генератор опорной частоты, управляемый делитель частоты, частотомер мгновенной частоты, измеритель периода, счетчики импульсов, элементы и группы элементов И и, ИЛИ (2J.

Недостатки этого устройства — сложность конструктивной реализации и пони- 2О женная точность дифференцирования.

Прототипом изобретения является устройство для дифференцирования частотноимпульсных сигналов, содержащее блок управления, соединенный входом со входом устройства, генератор опорной частоты, выход которого подключен к сигнальному входу первого управляемого делителя частоты и через неуправляемый делитель частоты соединен со счетным входом счетчика периода, подключенного разрядными выходами к первым входам элементов И первой группы, соединенных выходами с управляющими входами первого и второго управляемых делителей частоты, а управляющие входы третьего управляемого депитеas частоты подключены к выходам элементов И второй группы, причем входы обнуления счетчика периода и управляемых делителей частоты, вторые входы элементов

И первой группы и первые входы элементов И второй группы соединены с соответ.ствуюшими выходами блока управления (3

Недостатками прототипа являются сложность конструктивной реализации и пониженное быстродействие при формировании цифрового кода производной, обусловленные необходимостью введения цифрового частотомера для преобразования выходного сигнала устройства.

624244

Иель изобретения - упрошение устройства и повышение. быстродействия при формировании цифрового кода производной.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены счетчик результата,. элемент И и блок прирашения периода, подключенный входом ко входу устройства, а выходом — к первому входу дополнительного элемента И, соеди частоты 6, управляемые делители частоты

7, 8, 9, счетчик периода 10 и две группы элементов И 11 и 12.

Управляемые делители частоты 7, 8, 9 так же, как и в устройстве-прототипе, могут быть выполнены на счетчиках импульсов, регистрах памяти и группах элементов И переноса.

Работает устройство следуюшим образом. Входной частотно-импульсный сигнал поступает на вход блока приращения пе4 риода, на выходе которого формируются сигналы приращения периода ЬТ входного сигнала, и на вход блока управления, кото«

40 рый управляет работой счетчика периода

10, делителей частоты 7, 8, 9 и групп элементов И 11, 12. Импульсы опорной частоты 1 с выхода генератора опорной частоты 5 поступают на вход управляемо45

ro делителя частоты 7, где они делятся на число, вводимое из счетчика периода

10 через группу элементов И 11. На выходах счетчика периода 10 формируется

50 код И Г--, пропорциональный истекшему нет; риоду входного сигнала. Этот код формируется путам заполнении выделенного периода Т импульсами опорной частоты f. деленной в делителе частоты О иа посто55 янное число к.

После поступления каждого входного импульса f на вход блока управления 13

Этот блок формирует сигналы управления, Щ30изводяшие следукицяе операции ненного выходом со входом счетчика результата и подключенного вторым входом к выходу третьего управляемого делителя частоты, сигнальный вход которого соединен с первым выходом второго управляемого делителя частоты, подключенного вторыми выходами к вторым входам элемен35 тов И второй группы и соединенного сигнальным входом с выходом первого управляемого делителя частоты.

Существо изобретения поясняется чер20 тежом, на котором изображена блок-схема устро йства.

Устройство содержит блок управления

1, блок прирашения периода 2, элемент И

3, счетчик результата 4, генератор опор25 ной частоты 5, неуправляемый делитель

Со вторых входов блока управления 13 управляемого делителя частоты 8, являюшихся выходами регистра памяти этого делителя, через группу элементов И 12 код

g предыдущего периода переносится в

perkrp памяти делителя частоты 9, затем производится обнуление регистров памяти в делителях частоты 7 и 8 и в них записывается из счетчика периода 10 через группу элементов И 11 значение кода ;. истекшего периода. После этого счетчик периода 10 обнуляется, и начинается новый цикл измерения следуюшего периода

Г1+4

На выходе делителя частоты 7 образуется частота

=K Х.„, 1

Ti которая делится в делителе частоты 8 на

"т1 °

На первом выходе 14 делителя частоты 8 образуется частота 2 2

1 г

Частота 1 делится в делителе частоты 9 на число HT.. Ha выходе делителя

1-4 частоты 9 образуется частота

К5 я г, Т о

Импульсы Выходнои частоты 5 3 с дели тели частоты 9 поступают через элемент

И 3, открытый блоком 2 на время, равное прирашению периода hTg, на счетный вход счетчика результата 4, где они суммируются.

После окончания цикла измерения на выходах разрядов счетчика 4 образуется код

К df

N -f ьт— зэк з пропорциональный первой производной входной частоты в истекшем периоде. Знак

t производнойs1fII f. определяется в блоке

2 по знаку приращения периода.

Формула изобретения

Устройство для дифференцирования чаототно-импульсных сигналов, содержашее блок управления, вход которого является входом устройства, генератор опорной частоты, выход которого подключен к сигналь-: ному входу первого управлябмого делитеas частоты и через неуправляемый делитель частоты соединен со счетным входом счетчика периода, подключенного разряд