Функциональный преобразователь частоты следования импульсов в напряжение постоянного тока

 

Родич

uЩ "а изобретения

И. Энтина и В. (71) Заявитель (54 ) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕО6РАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ

ИМПУЛЬСОВ В НАПРЯЖЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к элект. ронным устройствам, применяемым в вычислительной и измерительной техни ке, и предназначено для получения различных функциональных зависимостей напряжения постоянного тока от

5 частоты следования импульсов.

Известен функциональный преобразователь частоты в напряжение, содержащий генератор тактовых импульсов, подключенный через блоки синхронизации к счетчикам импульсов, и триггер управления, подключенный к сглаживающему фильтру 11 ).

Недостатком известного устройства является ограниченная область при« менения, связанная с возможностью реализации только одной функции преобразования.

Цель изобретения - расширение об- zo ласти применения преобразователя.

Цель достигается за счет того, что устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, подключен2 ный к двум блокам синхронизации, к одному из которых подключена шина преобразуемой частоты следования импульсов, первый и второй счетчики импульсов, входы которых соединены с блоками синхронизации и с генератором тактовых импульсов, а выходы подключены к триггеру управления, соединенному выходом со сглаживающим фильтром, дополнительно содержит блок управления, состоящий из последовательно соединенных третьего счетчика импульсов, дешифратора, коммутатора и элемента задержки, выход которого соединен с входом второго блока синхронизации, и из делителя частоты, соединенного входом с генератором тактовых импульсов а выходами - с третьим счетчиком импульсов, дешифратором и элементом задержки, причем выход первого блока синхронизации подключен к третьему счетчику импульсов и к элементу задержки. что позволяет получать различные кривые. .Изменение времени задержки осуществляется с помощью логического блока управления следующим образом.

Импульсы преобразуемой частоты f поступают через блок 3 синхронизаци на вход счетчика 8. Эти импульсы подсчитываются за время измерения Т, задаваемое делителем 12 частоты. В момент прихода импульса Т> с делителя

12 частоты в зависимости от записанного в счетчике 8 .числа с одной из шин дешифратора 9 поступает импульс управления коммутатором 10, изменяющий время ладержки элемента 11. По фронту импульса Ти счетчик 8 обнуляется. Преобразуемая частота fx синхронизируется тактовой частотбй fg, и импульсы Ти на выходе делителя 12 частоты появляются синхронно с f, что позволяет исключить потерю информации и сбои в блоке управления, так как импульсы Х„ и Х сдвинуты по фазе на 180

Время задержки определяется выражением

3 944100

На фиг. 1 изображена блок-схема функционального преобразователя частоты следования импульсов в напряжение постоянного тока; на фиг. 2 его выходные характеристики. 5

Устройство содержит интегратор, состоящий из генератора 1 тактовых импульсов, подключенного к блокам 2 и 3 синхронизации и к счетчикам 4 и 5 импульсов, входы которых соедине- 10 ны также с блоками синхронизации 2 и

3, а выходы подключены через триггер

6 управления к сглаживающему фильтру

7, выход которого является выходом устройства, и блок управления, со- 35 стоящий из последовательно соединен ных счетчика 8 импульсов, дешифратора 9, коммутатора 10 и элемента

11 задержки, а также делителя 12 частоты, вход которого подключен к выходу20 генератора 1 тактовых импульсов, а вы- ходы подключены к элементу 11 задержки, дешифратору 9 и счетчику 8 импульсов, выход блока 3 синхронизации подключен к элементу 1.! задержки и 25 счетчику 8 импульсов, выход элемента

11 задержки подключен ко входу блока

2 синхронизации.

Устройство работает следующим образом. 30

В интеграторе импульсы тактовой частоты f< от генератора 1 заполняют счетчики 4 и 5 импульсов, выходы которых управляют триггером 6 управления.

При отсутствии преобразуемой частоты 55

Х на выходе триггера 6 управления формируется широтно-импульсно модулированный сигнал, в котором длительности импульса .и паузы одинаковы, напряжение на выходе фильтра 7 равно щ нулю.

При подаче преобразуемой частоты импульсы Е синхронно с тактовой частотой f< поступают через блок 3 синхрОнизации на вход счетчика 5 им- 45 пульсов. На счетчик 4 импульсы fg поступят через элемент 11 задержки и блок 2 синхронизации спустя время задержки Г . 3a это время в счетчике 5 просуммируются импульсы f> количест 50 во которых пропорционально Г и К, и соответственно изменится сигнал на выходе триггера 6 и выходное напряжеU Вь, °

Если время задержки Г изменять в зависимости от преобразуемой частоты, то меняется крутизна характеристики на отдельных ее участках, С- т ТИ

С -;С и с3, (1)

1 где с- — начальное время задержки, определяемое исходным состоянием элемента 11 задержки и частотой с первого выхода делителя !2; — период следования импульХ сов fx, Т„ — длительность импульсов с делителя частоты !2; а — постоянная величина, определяющая приращение (уменьшение) времени задержки.

Выходное напряжение преобразователя определяется по формуле

Задание конкретных функциональных зависимостей для преобразователя производится табличным или графическим способом. При заданной функции

U gb x = Ч (f g), выбрав значения с о и

Т, можно определить постоянную а.

При расчете величины а по формуле (2) необходимо учитывать, что выражение в скобках определяет время задержки. Значения Ueblx u fx берутся по кривой или по таблице для средней

5 9441 точки. Получив значение а, можно убедиться в справедливости формулы (2) для всех точек кривой. Определив величину а и, зная дискретность элемента 11 задержки, можно с помощью ком- 5 мутатора получить необходимые ступени приращения (уменьшения) времени задержки для реализации заданной кривой.

На фиг. 2 приведены характеристики вход-выход преобразователя для различных значений а. Знак плюс в формуле (2) свидетельствует об увеличении времени задержки, вносимого элементом 11 задержки с.увеличением преобразуемой частоты f< (см. кривые

13, 14, 15, 16) . Знак минус - об уменьшении времени задержки с увели-. чением f — кривые 17, 18, 19, 20, 21. 20

Таким образом, допустимо получение. различных функциональных зависимостей выходного напряжения от преобразуемой частоты, а именно: Уяь х =

= " х 1вых = 1с- — ê и др. Это позволяет расширить область применения преобразователя.

00 6 жение постоянного тока, содержащий генератор тактовых импульсов, подключенный к двум блокам синхронизации, к одному из которых подключена шина преобразуемой частоты следования им-. пульсов, первый и второй счетчики им пульсов, входы которых соединены с блоками синхронизации и генератором тактовых импульсов, а выходы подключе ны к триггеру управления, соединенно- . му выходом,со сглаживающим фильтром, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения преобразователя, он дополнительно содержит блок управления, состоящий из последовательно соединенных третьего счетчика импульсов, дешифратора, коммутатора и элемента задержки выход которого соединен с входом второго блока синхронизации, и из делителя частоты, соединенного входом с генератором тактовых импульсов, а выходами - с третьим счетчиком импульсов, дешифратором и элементом задержки, причем выход первого блока синхронизации подключен к третьему счетчику импульсов и к элементу задержки.

Формула изобретения функциональный преобразователь частоты следования импульсов в напряИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 427462, кл. Н О) К 9/06, 1972 (прототип).

944100 (гц) Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5155/75

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

Составитель И. Горелова

Редактор М. Келемеш Техред М. Рейвес Корректор Г. Решетник