Устройство для преобразования частоты импульсов в код

 

;ii)752T94

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (2)) Заявлено 02.01.78 (21) 2562858/18-2! с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51),М Кл з

Н ОЗК 13/20

Государственный комитет

СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 681.33 (72) Авторы изобретения В. Л. Соловьев, Р. Я. Скворцова, Л. М. Добрынин и В. И. Морозов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА1! ИЯ ц1АСТОТЫ

ИМПУЛЬСОВ В КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для преобразования частоты импульсов в код с временем преобразования, равным нескольким периодам преобразуе- 5 мой частоты.

Известны преобразователи частоты импульсов в код, содержащие счетчик, клапан эталонной частоты, дешифратор опорных точек, регистр и счетчик линеариза- и ции (1).

Недостаток известных устройств — низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, !5 содержащее счетчик импульсов, клапан эталонной частоты, дешифратор опорных точек, сдвигающий регистр, клапан измеряемой частоты, блок формирования временного интервала и клапан эталонной частоты (2j.

Недостаток этого устройства — низкая точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения. 25

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее сдвигающий регистр, последовательно соединенные блок формирования временного интервала, клапан эталонной частоты и счетчик импульсов, введе- ЗС ны формирователь тактовых импульсов, последовательно соединенные вентильньш блок и накапливающий сумматор, второй вход которого подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, второй выход последнего соединен с третьим входом накапливающего сумматора и с первым входом регистра сдвига, второй вход которого связан с выходом накапливающего сумматора»; входом вентнльного блока, второй вход последнего подключен и выходу счетчика импульсов, при этом первьш вход формирователя тактовых импульсов соединен с выходом блока формирования временного интервала, а второй вход формирователя тактовых импульсов подключен и второму входу клапана эталонной частоты.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство преобразования частоты импульсов в код содержит блок 1 формирования временного интервала, клапан 2 эталонной частоты, счетчик 3 импульсов, вентильный блок 4, накапливающий сумматор

5, регистр 6 сдвига и формирователь 7 тактовых импульсов.

Устройство работает следующим образом.

752794 пр = 2 10Д,Мэт

f»

Блок 1 формирования временного интервала вырабатывает временной интервал

t, равный п периодам измеряемой частоты, в течение которого открыт клапан 2 эталонной частоты и на счетчик 3 поступают импульсы эталонной частоты.

Формирователь 7 в это время заблокирован сигналом, поступающим на вход запрета из блока 1 формирования временного интервала. После окончания временного интервала t„ на счетчике 3 записан код A, = ", пропорциональный nefx риоду измеряемой частоты. Преобразование кода Л, в код частоты по формуле

Л о происходит после окончания т временного интервала /„ следующим образом.

В накапливающий сумматор 5 заносится код числа Np=nf». Поскольку число Н)0, знаковый разряд накапливающего сумматора 5 находится в единичном состоянии и на управляющий вход вентильного блока

4 поступает потенциал логической единицы.

Под действием этого потенциала вентильный блок 4 инвертирует код N„с выхода счетчика 3 и передает этот инверсный код

N на вход накапливающего сумматора 5.

Далее формирователь 7 формирует первый такт Tl, в результате чего в накапливающем сумматоре 5 происходит сложение кода Np с инверсным кодом N,. После окончания первого такта Tl в накапливающем сумматоре 5 оказывается записано число N,=Np — Л „которое может быть положительным или отрицательным. Связь знакового разряда накапливающего сумматора 5 с младшим разрядом регистра 6 выполнена таким образом, что в момент, когда формирователь 7 вырабатывает такт сдвига Т2, в младший разряд регистра 6 записывается инверсия состояния знакового разряда накапливающего сумматора 5.

Одновременно происходит сдвиг содержимого накапливающего сумматора 5 и регистра 6 на один разряд в сторону старших разрядов. На этом заканчивается первый цикл преобразования кода У, в код f,, в результате которого в регистре 6 оказывается записано значение первого старшего разряда кода f .

После перво о цикла в накапливающем сумматоре 5 находится число Жь В зависимости от знака этого числа на управляющий вход вентильного блока 4 поступает либо потенциал логической единицы, либо потенциал логического нуля. В первом случае вентильный блок 4 инвертирует код

Л „во втором случае в накапливающий сумматор 5 передается прямой код числа

N,. После этого формирователь 7 формирует вторые два такта Тl и Т2, в результате чего формируется второй разряд кода /, и

1О

25 зо

50 т. д. Число циклов преобразования кода

Л, в код f., выбирается в зависимости от требуемой точности преобразования. Чаще всего число циклов равно числу разрядов и счетчика 3.

После окончания всех m циклов в регистре 6 оказывается записан код измеряемой частоты f,, Время преобразования кода Л, в код f.„ составляет где ̄— емкость счетчика 3.

Суммарное время преобразования частоты импульсов в код /„ равно

+ и + 2 х Уэт

Погрешность преобразования частоты импульсов в код складывается из погрешности квантования и погрешности преобразования кода Л, в код f„, причем последнюю погрешность можно свести фактически к нулю увеличением числа циклов преобразования, при этом несколько увеличивается число разрядов накапливающего сумматора 5 и регистра 6.

Таким образом, в данном устройстве точность преобразования частоты импульсов в код определяется фактически только погрешностью квантования временного интервала 1„импульсами частоты f», при времени преобразования частоты в код, близким к временному интервалу, Формула изобретения

Устройство для преобразования частоты импульсов в код, содержащее сдвигающий регистр, последовательно соединенные блок формирования временного интервала, клапан эталонной частоты и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразования в него введены формирователь тактовых импульсов, последовательно соединенные вентильный блок и накапливающий сумматор, второй вход которого подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, второй выход последнего соединен с третьим входом накапливающего сумматора и с первым входом регистра сдвига, второй вход которого связан с выходом накапливающего сумматора и с первым входом вентильного блока, второй вход последнего подключен к выходу счетчика импульсов, при этом первый вход формирователя тактовых импульсов соединен с выходом блока формирования временного интервала, а второй вход формирователя тактовых импульсов подключен ко второму входу клапана эталонной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

752794 t л аду

puz / и т, Рог. 2 оставитсль Л. Воронина

Техред В. Серикова

Корректор А. Галахова

Редактор Г. Улыбина

Заказ 1991/7 Изд. № 465 Тираж 995 Подписнос

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений п открытий

113035, Москва, рК-35, Раушская í" á., д. 4/5

Типогра >пя, пр. Сапунова, 2

1. Авторское свидетельство СССР № 462283, кл. Н ОЗК 13/20, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 373872, кл. Н ОЗК 13/20, 1971.