Преобразователь частоты импульсов в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/60 

Изобретение относится к импульсой технике и может быть использо- ано в системах связи вычислительных ашин с объектами управления, в системах стабилизации частоты и скорое- - ти изменения частоты, для обработки сигналов от частотных датчиков.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет введения преобразования скорости изменения частоты в код.

На чертеже изображена структурная электрическая схема преобразователя.

Преобразоватепь содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя 2 импульсов, первые четыре выхода которого подключены к первым входам четьфех синхронизаторов 3-6 соответственно, выходы первого 3 и второго 4 синхронизаторов через первый элемент ИЛИ 7 полклгочены к суммирующему входу реверсивного счетчика 8, выходы третьего 5 и четвертого 6 синхронизаторов через второй элемент ИЛИ 9 подключены к вычитающему входу реверсивного счетчика 8, знаковые и информационные выходы которого .через коммутатор I О соединены с ВЫХОДНЫМИ шинами 1, вход управления коммутатора 10 соединен с пятым выходом распределителя 2, шина 12 Сброс подключена к установочному входу реверсивного счетчика 8, входная шина 13 соединена с вторым входом первого синхронизатора 3, через первую линию А задержки - с вторым входом третьего синхронизатора 5 и через вторую линию 15 задержки - с первым входом первого элемента И 16 и с входом третьей линии

17задержки, выход которой подклю, тчен к первому входу второго элемента И 18, Еина Преобразование частоты 19 соединена с нулевым входом триггера 20 режима, шина Преобразо-- вание скорости 21 соединена с единичным входом триггера 20 режима, единичньй выход которого подкпючен к вторым входам первого I6 и второго

18элементов И, выход первого элемента И 16 соединен с вторым входом четвертого синхронизатора 6, выход второго элемента И 18 соединен с вторым входом второго синхронизатора 4.

Синхронизаторы.3-6 осуществляют временную привязку импульсов к фик- сированнь м моментам времени и могут быть реализованы по известным схемам. Преобразователь работает следутопдам образом

В.реж5- ме Преобразование частоты преобразователь работает аналогично прототипу. В начальный момент вре

мени одновременно подается сигнал

на пину Преобразование частоты

19и сигнал начальной установки на гшну Сброс I 2,

Сигнал начальной установки пода- ется длительностью, большей времени задержки в первой линии 14 задержки, для ее полного обнуления. Триггер

20режима устанавливается в нулевое состояние и элементы И 16 и 8 за-

0 крыты. После окончания сигнала Сброс реверсивнгый счетчик 8 начнет суммировать к пулъсы преобразуемой частоты, поступаюш 1е с входной 3 на его суммируюшлй вход

5 хтерез первый синхронизатор 3 и первый элемент I-tllH 7. Через время задержки в линии 14 задержки на вычи- .тагощий вход реверсивного счетчика 8 через третий синхронизатор 5 и

0 второй элемент ИЛИ 9 начнут посту пать импульсы преобразуемой частоты с шины 13 и при неизменной входной частоте на реверсивном счетчике 8 будет складываться и вычитаться

5 одинаковое гшсло имцульсов. Показания счетчика 8 не будут изменяться и будут соответствовать входной частоте. При увеличении входной частоты показания реверсивного счетчика

Q 8 будут увеличиваться, а при уменьшении - уменьшаться, т.е. реверсивный счетчик 8 будет непрерывно отсле- лсивать значение входной частоты, С иомощью тактового генератора ,

5 распределителя 2 импульсов, синхронизаторов 3 и 5 и коммутатора 10 осуществляется разнесение во време- -ии моментов счета на реверсивном счетчике 8 и моментов считьгоания из

tQ него информации на выходные шины 11,

Б режиме Преобразование скорости преобразователь осуществляет непрерывное преобразование в код скорости изменения входной частоты, 55 Для этого на шине Преобразование скорости 2 подается сигнал установки режима, триггер 20 режима устанавливается в единичное состоя31

нйе и открьгоаются элементы И 16 и 18. Одновременно на шину Сброс 12 подается сигнал начальной установки длительностью бапьггей суммарного времени задержки в линиях 15 и 17 задержки для их полной очистки. Входная частота с шины 13 через первый синхронизатор 3 и первый элемент ИЛИ 7 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, которьй после окончания сигнала Сброс начинает подсчитывать входные импульсы. Через время задержки в линиях 14 и 15 задержки при условии их равенства одновременно по двум линиям, т.е. с удвоенной частотой по отношению к входной частоте, начнут поступать импульсы на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, которые еше через одно время задержки обнулятся . К этому времени, т.е. через два времени задержки, на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 также ндчнет поступать удвоенная входная частота,, как и на вычитающий вход.

Таким образом, нулевое состояние счетчика 8 сохранится . Код на выходе счетчика 8 дополнительный, поэтому нулевое состояние счетчика 8 соот - ветствует отсутствию скорости изменения входной частоты. Положительные значения кода соответсвуют увеличению частоты, а отрицательные значе-. НИН - уменьшению частоты. Из рассмот ренного выше видно, что при любой постоянной входной частоте на выходе счетчика В в установившемся режиме, т.е. через два времени задержки, всегда будет нулевой код.

Теперь рассмотрим работу преобразователя при постоянном увеличении входной частоты, т.е. при постоянной положительной скорости ее изменения. В этом случае реверсивный счетчик 8 должен показьтать постоянное положительное значение, соответсвующее данной скорости изменения частоты. Действительно, если входная частота все время будет возрастать, то все время будет сохраняться постоянной разница между входной частотой и ее задержанным значением, т.е. постоянной будет разность частот мезаду входной частотой и частотой на выходе линии 15 задержки. Далее эта раз-., ность частот непрерьшно преобразуется в код. Преобразование разности вход

329.4

ной и задержанной частот осуществля ется с помощью двух линий 14 и 7 задержки и реверсивного счетчика 8, причем входная частота непосредствено поступает на суммируюший вход счетчика 8 и через время задержки в линия Д задержки - на вычитающий вход счетчика 8, а задержанная в линии 15 задержки входная частота :непосредственно поступает на вычитающий вход счетчика 8 и через время задержки в линии I7 задержки - на суммируюпа1Й вход счетчика 8 f Показания-реверсивного счетчика 8 непрерьшно отслеживают значение разности входной частоты и ее задержанного значения . Причем знак кода реверсивного счетчика 8 соответствует знаку этой разности частот. Таким образом чем больше скорость изменения частоты, тем больше разность между самой частотой и ее задержанным значением, т.е, показания счетчика 8 непрерывно отспеживают скорость изменения входной частоты. При этом знак кода соответствует знаку скорости изменения частоты, т.е. при увеличении частоты знак выходного кода положительный, а при „уменьазе- НИИ - отрицательный.

Отработка скачкообразных изменений частоты, когда скорость изменения частоты бесконечно большая у осуществляется через время, не превышающее суммарное время задержки s линиях 15 и 17 задержек, и ограничивается емкостью реверсивного счетчика 8.

Таким образом, расширены функциональные возможности предлагаемого преобразователя по отношению к прототипу за счет введения режима преобразования в код скорости изменения частоты . При этом преобразования частоты в код и -скорости изменения частоты в код осуществляются на одном и том же реверсивном счетчике, причем оба режима преобразования осуществляются непрерьюно, что дает возможность устранить временную привязку моментов преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь частоты импульсов в код, содержащий генератор тактозых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импуль- сор, пе.рвые четьфе выхода которого соединены с первыми входами четырех синхронизаторов соответственно, вы- ходы первого и второго синхронизаторов через первый элемент И.ПИ подключены к суммирующему входу реверсивного счетчика, выходы третьего и четвертого синхронизаторов через второй элемент ИЛИ подключены к вычитающему входу реверсивного счетчика, знаковые и информационные выходы которого через коммутатор подключены к выходным шинам, вход управ ления коммутатора соединен с пятым выходом распределителя импульсов, шина Сброс подключена к установочному входу реверсивного счетчика, два элемента И, первая линия задерж- ки, от.личающийся тем, что, с целью расширения функциональных позможпостей, введены вторая и rpo/ri ft линии задержки и триггер режима, ттрнчем входная шина соединен с нторым входом первого синхронизатора и через первую линию задержки - с вторым входом третьего синхронизатора, а через вторз ю линию задержки - с первым входом первого элемента И с входом третьей линии задержки, выход которой подключен к первому входу второго элемента И, шина Преобразование частоты подключена к единичному входу триггера режима, шина Преобразование скорости соединена с нулевым входом триггера режима, нулевой выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом четвертого синхронизатора, выход второго элемента И соединен с вторыь входом второго синхронизатора.

Изобретение относится к импульсной технике. В преобразователь частоты, содержащий реверсивный счетчик 8, линию задержки 14, генератор тактовых импульсов 1, распределитель импульсов 2, четыре синхронизатора 3-6, коммутатор 10, эдементы И 16, 1 8, элементы ИЛИ 7,9 с ,выходными шинами 11, входную шину 13, шину Сброс 12, с целью расширения функциональных возможностей, введены вторая 15 и третья 17 линии задержки и триггер режима 20, причем входная шина через вторую линию задержки 15 соединена с первым входом первого элемента И 16 и с входом третьей линии задержки 17, выход которой подключен к первому входу второго элемента И 18, шина Преобразование частоты 19 подключена к единичному входу триггера режима 20, ишна Преобразование скорости 21 соединена с гулевым входом триггера режима 20, нулевой выход которого подключен к вторым входам первого 16 и второго 18 элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом четвертого синхронизатора 6, выход второго элемента И соединен с вторым входом второго синхронизатора 4. 1 ил. С ю ел оэ to