Преобразователь кода в частоту с переменным коэффициентом преобразования Советский патент 1985 года по МПК H03M1/86 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в устройствах цифрового и аналого-цифрового преобразования, высокой точности, а также для пост- 5 роения высокоточных преобразователе частота - код и функциональных преобразователей.

Цель изобретения - повьппения точности преобразования.Ю

На чертеже приведена структурная электрическая схема преобразователя кода в частоту.

Преобразователь содержит сумматор 1, регистры 2 и 3, блок 4 комму- 15 тации кодов, элемент 5 ИЛИ, элемент 6 задержки, генератор 7 тактовых импульсов, элемент 8 ИЛИ, элементы 9 и 10 задержки, блок 11 коммутации кодов, регистр 12 ошибки, шины13пре-20 образуемого кода N, шины 14 кода Z задания коэффициента преобразованияj выходную шину 15 преобразователя.

Тактируемый вход регистра 3 подключен к выходу элемента 5 ИЛИ, пер- 25 вый вход которого соединен с выходом элемента 6 задержки, выход генератора 7 тактовых импульсов подключен к к первому входу элемента 8 ИЛИ, выход которого подсоединен к тактируемему 30 входу регистра 2 и входу элемента 6 задержки. Второй.вход элемента 8 ИЛИ соединен с выходом элемента 9 задержки и входом элемента 10 задержки, выход которого подключен ко входу 35 управления-блока 11 коммутации кодов, выходы которого соединены со вторыми входами сумматора 1, вторые входы блока 11 коммутации кодов соединены с выходами регистра 12 ошибки, а пер-до вые входы - с-шиной 13 преобразуемого кода N, входы регистра 12 ошибки подключены к информационным выходам сумматора 1 и первым входам блока 4 коммутации кодов, вторые входы котог 45 рого соединены с шиной 14 кода Z задания коэффициента преобразования, а его вход управления подключен к выходу переноса сумматора 1, второму входу элемента 5 ИЛИ, тактируемому so входу регистра 12 ошибки и выходной шине 15.преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

При появлении на выходе переноса 55 сумматора 1 импульса, характеризующего переполнение сумматора 1, т.е. завершение цикла преобразования.

остаток преобразования k заносится в регистр 12 ошибки и одновременно происходит по шине 14 коммутации кода Z с помош;ью блока 4 коммутации кодов с последующей инверсией и записью значения этого кода в регистр 3. По окончании процесса записи с выхода элемента 9 задержки им пульс через элемент 8 ИЛИ производит перезапись содержимого регистра 3 в регистр 2. По прошествии этой операции импульсом с выхода элемента, 10 задержки осуществляется коммутация с помощью блока 11 коммутации кодов содержимого регистра 12 ошибки на вход сумматора 1 и одновременно импульсом с выхода элемента 6 задержки через элемент 5 ИЛИ производится запись результата суммирования содержимого регистра 12 ошибки и содержимого регистра 2 через блок 4 коммутации кодов в регистр 3. Таким образом вьшолняется коррекция ошибки в данном цикле преобразования которая заканчивается до прихода очередного импульса с тактового генератора, т.е. до начала следующего цикла преобразования кода N, поступающего по шине 13 через .блок 11 коммутации кодов на вход сумматора 1, в частоту следования импульсов.

При появлении следующего импульса на:выходе переноса сумматора 1 процесс коррекции ошибки повторяется. При этом, если общая сумма остатков преобразования на момент коррекции равна или больше значения преобразуемого кода, то цикл преобразования, при котором выполнилось это условие, сокращается на один акт. В общем случае число актов преобразования в одном цикле определяется выражением

Z + k m

(1)

п Ы L

е L - число циклов преобразований, m - общее число актов сокращений

в циклах преобразований. Быходна.я частота в этом случае вна

N

1

(2)

f

Z + k - N TU п Тц относительная погрешность равна

Fn - F - t(nv,,B- Д) m

SP

(3)

Fni

иэв

едставляя число L(nt,,B и как n) m + q, .... -J ь где q - дробная частота числа L( -т, то 8р и, учитывая, что можно записать, как (5) Пиэв и, беря отношение выражений и 8р с учетом выражения (4), получа1179 (4) 424 ем, что относительная погрешность предлагаемого Преобразователя в 1 4 m + раз меньше погрешности известного преобразователя. Таким образом, точность предлагаемого преобразователя кода в частоту выше известного и не зависит от значений преобразуемого кода и кода за. . ... дания коэффициента преобразования.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В ЧАСТОТУ С ПЕРЕШННЬМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ, содержащий генератор тактовых импульсов, первый элемент ИЛИ, сумматор, первые входы суммирования которого соединены с.соответствующими выходами первого регистра, информационные входы которого соединены с соответствующиг и выходами второго регистра, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам первого блока коммутации кодов, первые входы коммутации которого соединены с соответствующими информационными выходами сумматора, а вторые входы коммутации - с соответствукяцими шинами задания коэффициента преобразования, и первый элемент задержки, вход которого объединен с тактируемым входомпервого регистра, а выход подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с входом управления первого блока коммутации кодов и подклю/ чей к выходной шине и выходу переноса сумматора, а.выход соединен с тактируемым входом второго регистра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены второй блок коммутации кодов, второй элемент ИЛИ, второй и третий элементы задержки и регистр ошибки, информационные входы которого соедине- ны с соответствующими информационными выходами сумматора,вторые входы сумми рования которого подключены к срответ- , ствующим выходам второго блока коммута(Л ции кодов , первые входы коммутации которого соответственно соединены с-шинами преобразуемого кода, а вторые входы коммутации - с выходами регистра ошибки, тактируемый вход которого подключен к выходу переноса сумматора и входу второго элемента :о сд задержки, выход которого через третий элемент задержки подключен к входу управления второго блока 4 N5 коммутации кодов и непосредственно к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к тактируемому входу первого регистра, а второй вход - к выходу генератора тактовых импульсов.