Частотно-импульсное множительно-делительное устройство

 

(72) Автор. изобретения

Г. О. Паламарюк! !

Рязанский радиотехнический институт (7l ) Заявитель (54) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ МН ОЖИТЕЛЬНСДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Согласно принципу работы устройства результат операции формируется в течение одного периода выходной частоты 12).

Однако, рассматриваемое устройство,не находит широкого применения в технике частотно-импульсного моделирования в силу следующих причин..Изобретение относится к вычислительной технике н может быть использовано в вычислительных и управляюших комплексах s качестве вычислительного устройства,. совершающего математические

oaepanw над сигналами, представленны5 ми в частотно-импульсной форме.

Известно частотно-импульсное множительно-делительное устройство, представляюшее собой замкнутую систему компен39 сационного принципа действия, в цепи прямой и обратной передач в которой включены схемы логических триггерных колец ЛТК-1 и ЛТК-2. Тракт усиления состоит из реверсивного счетчи-;

l$ ка PC и двоичного умножителя частоты

QY. Указанное устройство обладает моделирующей зависимостью вида

r0

Величина наблюдательного времени определяется иэ соотношения

z™" а о

Расчеты показывают, что переходной процесс заканчивается в течение нескольких сот периодов входной частоты х).

Наиболее близким к предложенному является частотно-импульсное множительноделнтельное устройство представляющее собой операционную модель развертывающего принципа действия- и содержашее реверсивный счетчик РС, формирователь импульсов ФИ и множительно- делительный блок, состоящий иэ логического триггерного кольца и элемента И. Моделирующая зависимость для данного устройства имеет вид: р % 2

З.

1 ° Наличие существенного ослабления в выходном сигнале, как по входу F, так и по входу : характеризуемое коэффициентом равным 1

Так как: величина коэффициента ослабления влияет на среднеквадратичную ошибку (F ) в последовательности х

6 (F )»

> 1

tel то уменьшение ее является нежелательным.

2. Предьявление жестких требований к степени равномерности сигнала так как наличие пульсации в последовательности >=.> приводит к появлению существенной по величине погрешности в результирующем сигнале. Наличие ограничений накладываемых на диапазон изменения входной последовательности р.

Согласно принципу работы в устройствепрототипе должно соблюдаться условие Р

Цель изобретения — увеличение точности и расширение области применения устройства за счет уменьшения влияния пульсации

Указанная цель достигается тем, что в частотно -импульсное множительно-делительное устройство, содержащее реверсивный счетчик, формирователь импульсов, множительно-делительный блок, при этом разрядные выходы реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами формирователя импульсов, выход которого соединен с входом первого сомножителя множительно-делительного блока, вход второго сомножителя которого является входом делителя устройства, вход делителя миожительно-делительного блока с входом первого сомножителя устройства, а вход вычитания реверсивного счетчика является входом второго сомножителя устройства, дополнительно введены два (П +1)-разрядных счетчика, две группы элементов И, элемент И, элемент ИЛИ, триггер и формирователи импульсов, причем вход первого сомножителя устройства соединен со счетным входом триггера, единичный выход которого соединен с потенциальными входами первого и второго элементов И и входом второго формирователя импульсов, нулевой выход триггера соединен с потенциальными входами третьего и четвертого элементов И и с входом третьего формирователя импульсов, импульсные входы

3426 4 первого и третьего элементов И соединены с выходом множительно-делительного блока, выходы первого и третьего элементов И соединены соответственно сосчетными входами первого и второго счетчиков, входы установки нуля которых соединены с выходами соответственно второго и третьего формирователей импульсов, выходы 1... п разрядов первого и второго счетчиков соединены с информационными входами элементов И соответственно первой и втерой групп, выходы которых соединены соответственно с входами первой и второй групп входов реверсивного счет-. чика, выход первого формирователя им- . пульсов соединен с импульсными входами второго, четвертого и пятого элементов

И, выходы второго и четвертого элементов И. соединены соответственно со вхолами управления элементов И первой и второй групп, выходы (П+ 1) — Х разря дов первого и второго счетчиков соединены с входами элемента ИЛИ, выходы которого соединен с потенциальным входом пятого элемента И, выходы пятого элемента И является выходом устройства.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит реверсивный счетчик 1 (и-разрядный) первый формирователь 2 импульсов, множительно-делительный блок 3, счетчики 4 и 5 (п+1)разрядные группы элементов И 6 и 7, элементы И8 — 12, элемент ИЛИ 13, триггер 14, формирователи 15 и 16 им35 пульсов, логическое триггерное кольцо

17, элемент И 18.

В предлагаемом .устройстве импульсные последовательности, частоты которых

Е» Сд > F» пропорциональны математическим величинам, поступают соответственно:

- на. вход ЛТК 1 7 и триггера 1 4; — на вычитающую шину реверсивного счетчика 1;

- на импульсный вход элемента И 18 множительно-делительного блока 3.

Ъ

Предположим, что в рассматриваемый момент времени триггер 14 находится в таком состоянии, при котором на его нулевом выходе (нижний на чертеже) сформировался разрешающий сигнал, в счетчкках 5 и 4 записано некоторое число >-

В момент обнуления реверсивного счетчика 1 формирователем импульсов 2, вырагУстройство работает следующим образом.

813426 батывается сигнал импульсной последова-, тельности, частота которой равна

Ря

Р

z. p

Импульс последовательности Р поступает S на вход первого сомножителя множительн<мделительного блока 3 и через элемент

11 на управляюший вход группы элементов И6, переписывая при этом код числа

Р из счетчика 4 в реверсивный счетчик 1. Одновременно импульсы последовательности F поступают нв вход схемы совпадения 12. Если входной сигнал не вышел эа заданный диапазон изменения, то в разрядах и + счетчиков

4 и 5 будут записаны нули, что обуславливает появление разрешаюшего сигнала на входе элемента ИЛИ 13 и на потенциальном входе элемента И 12. При этом импульсы вырабатываемый формирова 20 телем 2 через элемент И 12 .поступает на вход устройства. С приходом последу ющего импульса последовательности триггер 14 занимает положение при котором формируется разрешающий сигнал на его единичном выходе. По переднему фронту сигнала триггера 14 запускается формирователь 15, импульс которого устанавливает счетчик в нулевое состояние.

Одновременно импульс последовательнос- $0 ти F воздействует на логическое триггерное кольцо 17, формируя на его выходе сигнал длительностью

Т =

55 в течение которого нв входы элементов

И 8 и 10 поступает P число импульсов, авное

Частотно-импульсное множителвно-целительное устройство содержашее реверсивный счетчик, формирователь импульсов, множительно-делительный блок, при этом разрядные выходы реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами формирователя импульсов, выход которого соединен с входом первого сомножителя множительно-делительного блока, вход второго сомножигеля когорого является входом делителя устройства, вход делителя множительно-целительного блокввходом первого сомножителя устройства, в вход вычитания реверсивного счетчика является входом второго сомножителя устройства, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью увеличения точности вычислений и расширения области применения устройства зв счет уменьшения влияния пульсации, в него дополнительно введены два (п+1)-разрядных счетчика, две группы элементов И, элементы И, элемент ИЛИ, триггер и формирователи импульсов, причем вход первого сомножителя устройства соединен со счетным

4S р

РЗ

P a—

1 40

Так как по потенциальному входу открыт элемент И 8, то число импульсов P запишется и счетчик 9. С учетом равенства (7) и (9) результируюшвя частота Fz определяется соотношением

Р1 52.

z F

Qo прихода следуюшего импульса последовательности Р1 с появлением каждого сигнала Г происходит передача числа Р из счетчика 5 в реверсивный счетчик 1

Иэ приведенного описания принципа. работы предлагаемой схемы частотно-импульсного множительно-делительного уст ройствв следует, что каждый импульс последовательности подлежит обработке.

Наличие неравномерности в последовательности „ не приведет к появлению погрешности в результируюшем сигнале Fz

Из принципа работы устройства также следует, что введение счетчиков 4 и 5 поз- воляет обеспечить нормальное функционирование предлагаемой модели при различных значениях частоты Р, т.е.

F cf iy f cF

При использовании устройства в режиме работы F>) F5 по каналу имеет место усиление сигнала.

Принимая во внимание, что предлагаемое МЯУ наиболее целесообразно применять в роли масштабируюшего блока с регулируемым коэффициентом передачи, указанный режим Г ) F является основным

Следовательно построение операционных частотно-импульсных моделей (суммируюших, функциональных) на базе предлагаемого устройства, используемого в— роли масштабируюшего блока, позволит улучшить динамические характеристики последующих на двв-три порядка, особенно, когда входные величины представлены низкочастотными последовательностями при использовании предлагаемого устройства отпадает необходимость в постановке сглаживвюшего блока при пред1 стввлении Р в виде неравномерной импульсной последовательности.

Формула иэ обретен ия

813426

Составитель Г. Плешев

Редактар H. Воловик Техред Н.Яайорош Корректор Н, Бабинец с., Заказ 773/62 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

I филиал tlllII Патент, г. Ужгсрод, ул. Проектная, 4.входом триггера, единичный выход которого соединен с потенциальными входами первого и второго элемечтов И и входом второго формирователя импульсов, нулевой выход триггера соединен с потенциальны- 5 ми входами третьего и четвертого элементов И и с входом третьего формирователя импульсов, импульсные входы первого и третьего элементов И соединены с выходом множительно-делительного >0 блока, выходы первого и третьего элементов И соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, входы установки нуля которых соединены с выходами соответственно второго и третьего формирователей импульсов, выходы 1... и разрядов первого и второго счетчиков соединены с информационнымн входами элементов И соответственно первой. K второй групп, выходы которых. 20 соединены соответственно с входами первой и второй групп входов реверсивного счетчика, выход первого формирователя импульсов соединен с импульсными входами второго, четвертого и пятого элементов И, выходы второго и четвертого элементов И соединены соответственно со входами управления элементов И первой и второй групп, выходы (и+1)-Х разрядов первого и второго счетчиков со-, единены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с потенциальным входом пятого элемента И, выход пятого элемента И является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No. 217070, кл. Cj 06 F 7/16, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

N 217047, кл. G 01 К 23/10, 1965 (прототип).