Устройство для функционального преобразования частотных и временных сигналов

 

ОП HCAHNE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<ггг 656071

)

i 1 (611 Дополнительное к авт. свил-вуР585498 (22) Заявлено 06.01.78 (21) 25e8032/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) М. "Кл. (т06 F 15/34

Государственный комнтет

СССР по дедам изобретений н открытнй

Опубликовано 0504.79. Бюллетень № 13 (БЗ) УД 681, 14 (088. 8) Дата опубликования описания

А.Н.Тарасенко и В.В.Милов

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНА)1ЬНОГО 11РЕОЬРАЗОВАНИЯ

ЧАСТОТНЫХ И ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано н аналого-цифровых преобразователях, измерительных устройствах.

Известно устройство по ант.св.

9 585498, содержащее генератор импульсов, первый элемент И, пересчетный блок, группу элементов И, элемент ИЛИ, управляющий счетчик, второй элемент И, счетчик результата, блок задания граничных условий и третий элемент И.

Это устройство осуществляет 15 преобразование входного число-импульсного кода либо по квадратической зависимости, либо по линейной .

Устройство применяется для функционального преобразования входного ЯО число-импульсного кода методом комбинирования кусочно-квадратичной и кусочно-линейной аппроксимаций. недостатком данного устройства . является невозможность изменения 25 коэффициента А = — при х, что не т д позволяет применить результаты наилучшего приближения Функций параболой при построении устройства и снижает точность работы устройства. 30

Целью изобретения является повышение точности работы устройства при этом же количестве оборудования, Зта цель достигается тем, что коэфФициент регулируют при х, что при2 водит к изменению кринизны квадратичной заьисимости. В устройство введены управляемый делитель частоты, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И. Выход управляемого делителя частоты соединен со входом третьего элемента И, ныход которого соединен со входом управляющего счетчика, а выход блока задания граничных условий дополнительно подключен ко второму входу управляемого делителя частоты. на чертеже представлена структурная схема устройства. устройство содержит генератор импульсов 1, первый элемент И 2, пересчетный блок 3, группу элементов

И 4, элемент ИЛИ 5, управляющий счетчик 6, второй элемент И 7, счетчик результата 8, блок задания граничных условий (БЗГУ) 9, третий элемент И

10 и упранляемый делитель частоты 11.

При измерении неизвестной частоты по периоду Тк устройство осуществляет комбинированную кусочно-кнап656071 — в- 2 ч - c11= о

2 N „(T„Термин

Тогда ратичную и линейную аппроксимацию гиперболы f » следующим оби Тх разом.

В исходном состоянии в управляющем счетчике 6 записан некоторый начальный код N„,êoòoðûé выбирается, исходя из .диапазона и точности аппроксимации,5 в пересчетном блоке 3 записан код ("о fî Тхмин) где N — емкость пересчетного блока 3; — частота генератора импульсов 1;

Т вЂ” минимальный период входного

»лен сигнала, соответствующий его максимальной частоте 1„,а с

15 в счетчике результата 8 записан код N макс т сООтветствующий эхма»с т в управляемом делителе частотй 11 занесен код делителя N т, первый

2, второй и третий 10 элементы И за- 20 крыты.

С периодом входного сигнала Т первый элемент И 2 открывается и остается открытым в течение времени

Т . Импульсы f c генератора им- 25 пульсов 1 поступают на входы пересчетного блока 3 и делителя частоты 11, а также на импульсный вход первого элемента И группы элементов И 4. Элемент И 10 открывается с приходом на его управляемые входы разрешающих сигналов от БЗГУ 9 и от пересчетного блока 3. Допустим от БЗГУ 9 такой сигнал поступал на вход элемента И 10 до срабатывания элемента И 2 под действием входного сигнала Тх. Тогда чеРез + "- Тх„ „„ импульс переполнения пересчетйого блока 3 открывает элементы И 7 и

10. начиная с этого момента времени, с выхода элемента И 2 импульсы поступают через делитель частоо ты 11 и открытый третий элемент И, 10 на вычиатющий вход счетчика 6, а с выхода элемента ИЛИ 5 через открытый элемент И 7 на вычитающий вход 45 счетчика результата 8 поступают импульсы с частотой f(t). Выходная частота f(t) двоичного умножителя равна

6 где - (— 1Й и-». г. кол ф ) 6 Н и

ЧЪ NÓР. в счетчике б, к - число разрядов счетчика 6; „(И- частота импульсов, поступающих на вход делителя частоты 11.

Код в счетчике результата изменяется по закону

Н =М „,— f<< dt=í о

=N — — 2N t Х Р î мокс 2и и 2» чд в течение всего интервала измерения (T> — Т „м„„ ) и к концу этого интервала принимает значение

К =Н (t»T -Т

ВЫХ 8 х »мин макс

Ф -г-а — (т — т )Ш,г

2 М»»мин

= — я — т — (N

1 2Хо

2кн Х 2к н

ЧD

f c Т»мин fo 1 т )Т л .Т + х g» N хмин

ЧР уР

+ — 21Ч Т

fo л М ои н»мин макс

Введя обозначения <„=A; f . T„= x число импульсов fp ва время Т, о Тхми "мин f полУчаем выражение хм ин выходного кода ИВ„,„как квадратичную зависимость чйсло-импульсных кодов

А 1 Хин А (вы" М " 24 (NH ) хл — к й. мии

Эта формула верна, если от БЗГУ

9 до открытия элемента И 2 поступил сигнал, разрешающий открытие элемента

И 10.

В случае, если такой сигнал от

БЗГУ 9 не поступил, код в счетчике ь

N< =N =const (на данном участке и айпроксимации), выходная частота:

2к- (6 2к

Код в счетчике результата 8 изменяется по закону

И8 =.Н - j (Ю) б1 = йма с к ZN о и к концу интервала измерения (Т„- Т„„,„ц) принимает значение а 2

2" н ИЧР

И К (1 Т -Т )N

Вь1Х 8 х Хмин макс

656071 — — — 28 (Т -Т

1о н х х мин

Формула изобретения

Составитель А.Ермаков

Техпед Н. Бабурка КоРректор Д. Мельниченко

Редактор Л.утехина

Тираж 729 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1528/40

Филиал 1НШ Патент, r.óæãoðîä, ул.Проектная„4

f макс 2к "нТ + х 2йнтхмия-. 2ANNX+

+ 2AN„ N мс кс (4) т. е. в этом случае выходной код и ш вшх представляет собой линейную функцию от входного число-импульсного хода х и на данном участке аппроксимации имеет место кусочно-линейная аппроксимация °

Из формулы (3) видно, что коэф2 фициент при х можно изменять, устанавливая значение N >. делителя частоты 11 из блока БЗГУ 9.

Управление элементом И 10 с помощью блока задания граничных условий 9 позволяет комбинировать кусочно-квадратичную и линейную аппроксимации, что делает устройство более гибким при воспроизведении различных функциональных зависимостей.

Путем изменения числа в БЗГУ 9 можно изменять коэффициенты аппроксимирующей функции.

При накоплении в счетчике результата 8 числа, соответствующего одной из начальных точек, БЗГУ 9, собранный по схеме дешифратора, устанавливает в счетчике 6 начальное значение нового участка аппроксимации.

Изобретение позволяет либо повысить точность аппроксимации функций параболой преобразования частотных и временных сигналов при сопоставимых затратах оборудования либо уменьшить количество оборудования для изготовления устройства, работающего с предельной точностью.

Устройство для функционального преобразования частотных и временных сигналов по авт.св. 9 585498, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы, в него введен управляемый делитель частоты, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И, выход управляемого делителя частоты соединен со входом третьего элемента И, выход которого соединен со входом

Управляющего счетчика, а выход блока задания граничных условий дополнительно подключен ко второму входу управляемого делителя частоты.