Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов Советский патент 1986 года по МПК G06F7/64 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для получения производных По времени сигналов различной физической природы, преобразованных в частоту потока импульсов.

Целью изобретения является расширение области применения за счет формирования втopioй производной и Повьшение точности однократного дифференцирования .

На чертеже изображена блок-схема устройства для дифференцирования Частотно-импульсных сигналов. I Предлагаемое устройство содержит вход 1, частотно-импульсный сумматор 2, делитель 3 частоты, первьй реверсивный счетчик 4, первый преобразователь 5 код-частота, второй реверсивный счетчик 6, второй преобразователь 7 код-частота, первый и втор частотно-импульсные блоки 8 и 9 вычитания.

Устройство работает следующим образом.

На вход 1 поступает дифференцируемый частотно-импульсный сигнал с мгновенной частотой, изменяющейся по закону

f(t) f + f sincJt, (1)

о гп

где - частота модуляции; о И1 соответственно центральная частота и девиация частоты.

С помощью счетчика 4 и преобразователя 5 реализуется апериодическое звено, описываемое дифференциальным уравнением

(t) oif(t), (2)

где oL и L (f) - коэффициент преобразования преобразователя 5 и частота его вьгходного сигнала. Решение (2) в установленном режиме при заданной выражением (1) функции f(t) имеет следующий вид

. -1/2

f, (t)f -t-fd+x) SLn(u3t-arctg х),

(3)

где X /ot.

С помощью блока вычитания 8 образуется разность f(t)-fs(t), являющаяся искомой оценкой f (t) величины первой производной f (t). С учетом

(1) и (3) получаем

т.е. рассматриваемое устройство производит однократное дифференцирование с амплитудной и фазовой лЧ X погрешностями.

Преобразователь 7 код-частота име ет коэффициент передачи oi /2. Часто- та f (t) его выходного сигнала определяется вьфажением вида

f, (t)(1+4xn

C-i|2

sin(u3t-arctg 2x) . (5)

Сумматор 2 используется для формирования сигнала с частотой, равной сумме частоты входного дифференцируемого сигнала и выходной частоты преобразователя 7.

Делитель 3 частоты осуществляет деление выходной частоты сумматора 2 на коэффициент деления 2. С помощью блока вычитания 9 образуется разность Iчастот, которая принимается за искомую оценку f (t) величины второй производной f(t)

f 1.

f(t) - f x4l+5x2+4x ) stn) t - (6)

-arctg (Зх/(1-2х Ю / (1+4x4 (l+x).

Таким образом, устройство производит двухкратное дифференцирование с амплитудной «-5 х /2 и фазовой iVft Зх погрешностями.

Формула изобретения

Устройство для дифференцирования частотно-импульсньпс сигналов, содержащее частотно-импульсный сумматор, делитель частоты и первый преобразователь код-частота, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и вычитающим входом первого реверсивного счетчика, под- ключенного суммирующим входом к входу устройства и суммирующему входу второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом второго преобразователя код-частота, отличающееся тем, что.

с целью расширения области применения за счет формирования второй производной, в него введены два час- точно-импульсных блока вычитания, первый из которых подключен входом уменьшаемого к входу устройства и первому входу частотно-импульсного сумматора, входом вычитаемого - к выходу первого преобразователя код- частота и входу вычитаемого второго частотно-импульсного блока вычитания а выходами - к выходам знака и моду Sljflf ft)

Редактор Т. Парфенова

Составитель С. Казинов Техред Л.Олейкик

Заказ 5233/50

Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

ля первой производной устройства, причем второй частотно-импульсный блок вычитания соединен выходами с выходами знака и модуля второй производной устройства, а входом уменьшаемого - с выходом делителя частоты, подключенного входом к выходу частотно-импульсного сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго преобразователя код-частота и вычитающим входом второго реверсивного счетчика.

Корректор М. Самборская

T-i

Подписное

Изобретение относится к автоматике -и вычислительной технике. Устройство содержит частотно-импульсный сумматор, делитель частоты, два реверсивных счетчика, два преобразователя код-частота и два частотно- импульсных блока вычитания. Расширение области применения устройства достигается за счет формирования второй производной по времени от входного частотно-импульсного сигнала. Текущее значение оценки второй производной вычисляется на выходе второго частотно-импульсного блока вычитания как разность между выходной частотой деления и вькодной частотой первого преобразователя код-частота. При этом первая и вторая пары последовательно соединенных реверсивных счетчиков и преобразователей код-частота реализуют звенья апериодического запаздывания с различными постоянными времени. 1 ил. (Л 1C Од о со сд К9