Частотно-импульсное делительное устройство

 

(щ898429

Союз Советскик

Социалистическин республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (8E) Дополнительное к авт. свид-ву,(5 3 ) NL. Кл.

G 06 F 7/68 (22)Заявлено 10. 04. 80 (21) 2908480/18-24 с присоединением заявки М (23}йриоритетевеуднретеенный кевнтат

eeet но делам нзебретеннй я втнрытнВ (аИ MK 681. 32 (088.8) Опубликовано 15.01.82 65оллетень Рй 2

Дата опубликования описан@я 15.01,8k (72) Авторы изобретения О.И. Доронина, Г.И. Лавров и И.Г. Рылик: (7l ) Заявитель (54) ЧАСТОТНО-ИИПУЛЬСНОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ka ears

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться для деления двух частотно-импульсных сигналов.

Известно следящее частотно-импульсное делительное устройство, со- держащее реверсивный счетчик, группу элементов И, счетчик, блок сложе.ния (13 .

Недостатком устройства является низкое быстродействие.

Наиболее близкии по технической сущности к изобретению является уст-. ройство, содержащее блок управления, управляемый делитель частоты, реверМ

5$ сивныи счетчик, два элемента И, rpynпу импульсно-потенциальных элементов

И, причем входы блока управления соединены .соответственно с входной шиной сигнала-делителя выходом устрой-

Э 36 ства и выходои первбго управляемого делителя частоты, управляющий вход которого подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого сое2 динен с первым выходом блока управле" ния, первый вход второго элемента И подключен ко второиу выходу блока y55"

I равления, а выход - к первому входу реверсивного счетчика, шины сложения и вычитания которого соединены со- . ответственно с третьии и четвертыи выходаии блока управления, а выходы соединены соответственно с первыми входаии импульсно-потенциальных элеиентов И первой группы, вторые входы которых объединены и подключены к пя". тому выходу блока управления, а выходы соответственно соединены с установочными входами управляемого делителя частоты 2 .

В этом устройстве производится формирование временного интервала ЬТ, равного разности периодов частоты-делителя f> и частоты t, равной

898429 4 где fz 1 вых, 5

1о

t5

2О

25 зо

4О

5S частота делимого; предыдущий результат деления f< íà f и коррекция в. течение ЬТ значения

11 >ù импульсами частотой следоваХR ния, равной частоте делимого до установления равенства частота т.е. йвыха — 4 (2)

К

Недостатком известного устройства является низкая точность деления.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены счетчик импульсов, вторая и третья группы им-, пульсно-потенциальных элементов И, элемент ИЛИ, регистр, второй управляемый делитель частоты и элемент задержки, причем счетный вход счетчика импульсов соединен со входной шиной опорной частоты, а вход сброса счетчика импульсов — с выходом элемента задержки, вход которого подключен к входной шине сигнала-делимого и входу записи регистра, выходы и младших разрядов счетчика импульсов соединены соответственно с первыми входами имйульсно-потенциальных элементов И второй группы, вторые входы которых подключены соответственно к входным шинам постоянного множителя Й, выходы импульсно-потенциальных элементов И второй группы соответственно соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу второго управляемого делителя час-, тоты, выходы и старших разрядов счетчика импульсов соответственно соединены с информационными входами регистра, выходы которого соответственно соединены с первыми входами импульснопотенциальных элементов И третьей группы, вторые входы которых объединены и подключены к выходу второго управляемого делителя частоты и вторым входам первого и второго элементов И, а выходы соответственно соединены с установочными входами второго управляемого делителя частоты.

На чертеже представлена блок-схема частотно-импульсного делительного устройства.

Блок-схема устройства содержит управляемые делители частоты 1 и 2, реверсивный счетчик 3, элементы И 4 и

5, группы импульсно-потенциальных элементов И 6-8, блок управления 9, счетчик импульсов 1О, элемент ИЛИ 11, регистр 12 элемент задержки 13. Входы блока управления 9 соединены соответственно с входной шиной сигнала-делителя, выходом устройства и выходом управляемого делителя частоты 1, управляющий вход которого подключен к выходу элемента И 4, второ" вход которого соединен с вторым входом второго элемента И 5, вторыми входами импульсно-потенциальных элементов И 8 и выходом управляемого делителя частоты 2, а первый вход - с первым выходом блока управления 9, первый вход элемента И 5 подключен ко второму выходу блока управления 9, а выход— к первому входу реверсивного счетчика

3, шины сложения и вычитания которого соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока управления

9, а выходы реверсивного счетчика соответственно соединены с первыми входами группы импульсно-потенциальных элементов И 6, вторые входы которых объединены и подключены к пятому выходу блока управления 9, а выходы соответственно соединены с установочными входами управляемого делителя частоты 1, счетный вход счетчика импульсов 10 соединен со входной шиной опорной частоты, а вход сброса - с выходом элемента задержки 13, вход которой подключен к входной шине сигнала-делимого и входу записи регистра

12. Выходы и младших разрядов счетчика импульсов 10 соединены соответственно с первыми входами группы импульсно-потенциальных элементов И 7, вторые входы которых подключены к входным шинам постоянного множителя

Й, а выходы - с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя частоты 2, выходы п старших разрядов счетчика импульсов

10 соединены с информационными входами регистра 12, выходы которого соответственно соединены со вторыми входами группы импульсно-потенциальных элементов И 8, Регистр 12 состоит из О-триггеров, 0-входы которых являются входами ре-. гистра, а входы синхронизации триггеров соединены и подключены ко входу записи регистра.

Элемент задержки может быть выполнен в виде RC-цепочки.

Устройство работает следующим образом.

5 8984 и младших разрядов счетчика импульсов 10, группа импульсно-потенциальных элементов И 7 и элемент ИЛИ

11 образуют интегратор с последовательным переносом, на выходе которого ФормирУется частотно-импульсная последовательность с частотой следования f";

f у

И и а (3) р 00 где, - опорная частота1

Й - постоянный множитель, поступающая на вход управляемого делителя частоты 2, В течение каждого периода частоты делимого f< и и старших разрядах счет чика импульсов 10 подсчитывается число импульсов И частотой следования — я

1а

1а и = — >

2Я (Ч 2Е которое в начале каждого следующего периода f<. переносится в регистр 12, а п старших разрядов счетчика импульсов 70 сбрасывается в нуль.

2$

Управляемый делитель частоты 2 производит деление частоты f на числа

Й д,. обратный код которых переносится в него из регистра 12 с появлением импульсов на выходе, частота следования которых равна:

f" =- — (5)

Йта

В начале каждого периода частоты делителя f<, если в это время не производится коррекция состояния реверсивного счетчика 3, в блоке управле" ния 9 формируется положительный потенциал, поступающий на вход элемента И 4 и разрешающий прохождение,четв. него частотно-импульсной последователь ности f на вход управляемого делителя частоты I. Последний производит деление частоты Р" на код предыду1 щего результата деления f íà fg -Й еых, т.е. импульс на его выходе появится через время Т от начала периода f< .

I (б)

Если соблюдается равенство ф

Я

Й = (7) ! т.е. с учетом выражений (5) (4) (3). (г)

Йаых„ф еых то на первом входе элемента И 5 всегда находится нулевой потенциал, запрещающий прохождение импульсов с

29 Ь выхода управляемого делителя частоты

2 на вход реверсивного счетчика 3, состояние которого остается без изменения.

Если равенство (7) не соблюдается, то блок управления 9 выделяет временной интервал АТ, равный

Ат=т-— ) (9) в течение которого на первый вход элемента И 5 подается положительный потенциал, разрешающий прохождение импульсов частотой следования f i на вход реверсивного счетчика, которые производят коррекцию предыдущего результата деления f на f, М ы„, на величину А Й „„, (10)

В момент окончания временного ин-. тервала hT< на первые входы элементов И 4 и 5 подается отрицательный потенциал, запрещающий дальнейшее поступление импульсов на входы управляемого делителя 1 и реверсивного счетчика 3, а обратный код числа

Й „„, прямой код которого формирует" ся в реверсивном счетчике 3, к этому моменту времени

NN„- N ФhN „„- Й,(11) переносится в управляемый делитель частоты 1.

То, что коррекция Й;, должна быть произведена именно на величину

6Й,, определяющуюся из выражения (1001, видно ив спвдуощии сообрвивний.

jg

Разность М = (f - вЂ, ) c Учето

И еых выражений (3)-(б) составляет y (, ) =, (Йых,—

N-h 4

" еык1 еых, )а, ° ДМ

Йеых„ откуда

АЙ =+ ДХ)0

Йща ем» 6 а с учетом того, что уц

У - АТ„°,. =, "алых, АЙ,„„„= АТ„

Таким образом, предлагаемое частотно импульсное делительное устройство выгодно отличается от известного, так как имеет значительно более высокую точность деления.

; 7 8984

Погрешность результата деления 1 известного устройства с учетом выражения (2) составляет ° . fg ь g 7 f12):

548fg 3 а

Погрешность. результата деления предлагаемого устройства с учетом выражения (11) составляет

Из сравнения щыражений (12) и (13) видно, что 15

Формула изобретения

Частотно-импульсное двяительное устройство, содержащее управляемый делитель частоты, реверсивный счетчик, два элемента И, группу импуль- эз сно-потенциальных элементов И, блок управления, причем -входы блока управлейия соединены соответственно с входной шиной сигнала-делителя выходом устройства и выходом первого управляемого делителя частоты, управляю-. щий вход которого подключен к выходу первого элемента И, первый вход кото" рого соединен с первым выходом блока управления первый вхбд второго элеУ

35 мента И подключен ко второму выходу блока управления, а выход - к первому входу реверсивного счетчика, шины сложения и вычитания которого соедин ны соответственно с третьим и четао ертым выходами. блока управления, а выходы соединены соответственно с пер" выми входами импульсно-потенциальных элементов И первой группы, вторые входы которых объединены и подключены к . пятому выходу блока управления, а вы" ходы соответственно соединены с уста"

29 8, новочными входами управляемого делителя частоты, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены счетчик импульсов, вторая и третья группы импульсно-потенциальных элементов

И, элемент ИЛИ, регистр, второй уп" равляемый делитель частоты и элемент задержки, причем счетный вход счетчика импульсов соединен со входной ши-, ! ной опорной частоты, а вход сброса счетчика импульсов - с выходом элемента задержки, вход которого подключен к входной шине сигнала - делимого и входу записи регистра, выходы и младших разрядов счетчика импульсов соединены соответственно с первыми входами импульсно-потенциальных weментов И второй группы, вторые входы которых подключены соответственно к входным шинам постоянного множителя И, выходы импульсно-потенциальных элементов И второй группы соответственно соединены со входами элемента

ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу второго управляемого делителя частоты, выходы и старших разрядов счетчика импульсов соответственно соединены с инФормационными входами регистра, выходы которого соответственно. соединены с первыми входами импульсно-потенциальных элементов И третьей группы, вторые входы ко" торых объединены и подключены к выходу второго управляемого делителя частоты и вторым входам первого и второго элементов И, а выходы соответственно соединены с установочными входами второго управляемого делителя часто" ты.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 628488, кл. G 06. F 7/52, 1978.

2. Карпов .Р.Ã. Техника частотноимпульсного моделирования. И., "Иашиностроение", 1969 (прототип).

898429

Составитель Л. Медведева

Редактор И. Недолуженко Техред С. Иигунова Корректор M.Пожо

Заказ 11950/65 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП,"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4