Преобразователь кода во временной интервал Советский патент 1988 года по МПК H03M1/82 

ю

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматических системах. Целью изобретения является повышение надежности и расширение области применения за счет обеспечения автономного режима калибровки. Автономная калибровка преобразователя обеспечивается за счет введения узлов, образующих цифроаналоговую систему фазовой автоподстройки частоты в режиме индикации нулевого напряжения на выходе фазового детектора. Система автономной калибровки реализована на умножителе частоты, делителе частоты, ключе, фазовом детекторе двух компараторах, двух элементах И, реверсивном счетчике и сумматоре. Высокая разрешающая способность системы фазовой автоподстройки частоты юбес- печивает малую погрешность преобразования, не снижающую точность устройства. 2 ил. (Л

го

Изобретение относится к автоматике I вычислительной технике, может быть спользовано в автоматических измери- ельных системах и является усовер- 1енствованием -известного устройства, писанного в авт. св. № 1229961.

Целью изобретения является повы- ение надежности.и расширение облас- и применения за счет обеспечения .втономной калибровки.

На фиг,1 представлена структурная лектрическая схема преобразователя ода во временной интервал; на фиг.2

ременные диаграммы, поясняющие прин- 5 на выходе фазового детектора 18 откг

,ип работы.

Преобразователь кода во временной нтервал содержит генератор 1 эталон- ой частоты, первый фазовый детектор , фильтр 3 нижних частот, управляе- ьй генератор 4, первый делитель 5 астоты, блок 6 синхронизации, ре- истры 7-8 младших и старших разря- ,0В, сумматор 9, цифроаналоговый реобразователь (ДАЛ) 10, первый лемент 11 И, триггер 12, блок 13 равнения кодов, счетчик 14, умножи- ель 15 частоты, второй делитель астоты 16, ключ 17, второй фазовый етектор 18, компараторы 19 и 20, торой и третий элементы 21, 22 И, еверсивный счетчик 23, стартовую ину 24, выходную шину 25 и шину 26 алибровки.

Устройство работает следующим бразом.

В начальном состоянии регистр 7 шадших разрядов и реверсивный счет- |чик 23 обнулены, ключ 17 разомкнут, на выходе ЦАП 10 нулевое напряжение и начальная фаза управляемого генератора 4 зависит только от фазы генератора 1 и параметров узлов системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), включающей первый фазовый детектор 2, фильтр 3 нижних частот, Iуправляемый генератор 4 и первый делитель 5 частоты. Пусть положение импульсов управляемого генератора 4 соответствует фиг.2а. Необходимо, чтобы начальные фазы генератора 1 и управляемого генератора 4 соответствовали фиг. 26, при этом такое состояни е будет для устройства исходным. Для получения такого состояния, т.е. перехода из режима, изображенного на фиг.2а, к режиму, соответствующему фиг.26, включается калибровка;устройства по35

рывался элемент И, соединенный с ин- версньм входом реверсивного счетчика 23, а при отрицательном - с прямым. Это условие обеспечивает отри20 цательную обратную связь . в дискретно-аналоговой системе ФАПЧ, работающей в режиме отслеживания нуля на выходе фазового детектора 18. Далее через соответствующий элемент 21 или

25 22 импульсы с выхода второго делителя 16 частоты через ключ 17 поступают на прямой или инверсный входы реверсивного счетчика 22. При этом число, записываемое в счетчик; 23,

30 через сумматор 9 изменяет выходное напряжение ЦАП 10 и фаза управляемого генератора 4 изменяется таким образом, что выходное напряжение фазового детектора 18 стремится к нулю. Как только начальные фазы генератора 1 и управляемого генератора 4 будут соответствовать фиг.26, состояние компараторов 19 и 20 будет нз левым, прохождение импульсов на вход реверсивного счетчика 23 прекратится, так как закрывается соответствующий элемент 21 или 22 И.

По окончании калибровки устройства размыкается ключ 17, в регистры 7 и 8 записывается преобразуемое число и по стартовой шине 24 подается сигнал на вход блока 6 синхронизации на начало преобразования кода во временной интервал.

В дальнейшем работа устройства полностью соответствует работе известного преобразователя. Фазовая система автоподстройки частоты, включающая первый фазовый детектор 2, фильтр нижних частот 3, управляемый генера тор 4 и первый делитель 3 частоты,

устанавливает начальную фазу правля- емого генератора 4 пропорционально коду регистра 7 младших разрядов

40

45

50

дачей открывающего напряжения на ключ 17.

Так как при положении фиг.2;а на выходе фазового детектора 18 имеется не нулевое напряжение (нулевое; будет только в случае, изображенном на фиг.26) - положительное или отрицательное в зависимости от соотношения фаз напряжений на его входах, то один из компараторов 19 или 20 находится в единичном состоянии. Компараторы 19 и 20 настроены таким образом, чтобы при положительном напряжении

5

рывался элемент И, соединенный с ин- версньм входом реверсивного счетчика 23, а при отрицательном - с прямым. Это условие обеспечивает отри0 цательную обратную связь . в дискретно-аналоговой системе ФАПЧ, работающей в режиме отслеживания нуля на выходе фазового детектора 18. Далее через соответствующий элемент 21 или

5 22 импульсы с выхода второго делителя 16 частоты через ключ 17 поступают на прямой или инверсный входы реверсивного счетчика 22. При этом число, записываемое в счетчик; 23,

0 через сумматор 9 изменяет выходное напряжение ЦАП 10 и фаза управляемого генератора 4 изменяется таким образом, что выходное напряжение фазового детектора 18 стремится к нулю. Как только начальные фазы генератора 1 и управляемого генератора 4 будут соответствовать фиг.26, состояние компараторов 19 и 20 будет нз левым, прохождение импульсов на вход реверсивного счетчика 23 прекратится, так как закрывается соответствующий элемент 21 или 22 И.

По окончании калибровки устройства размыкается ключ 17, в регистры 7 и 8 записывается преобразуемое число и по стартовой шине 24 подается сигнал на вход блока 6 синхронизации на начало преобразования кода во временной интервал.

В дальнейшем работа устройства полностью соответствует работе известного преобразователя. Фазовая система автоподстройки частоты, включающая первый фазовый детектор 2, фильтр нижних частот 3, управляемый генера тор 4 и первый делитель 3 частоты,

устанавливает начальную фазу правля- емого генератора 4 пропорционально коду регистра 7 младших разрядов

0

5

0

31

4- ,

где М j - значение младших разрядов

преобразуемого числа; К - максимальное значение входного кода ЦАП 10, После прихода разрешающего сигнала блок 6 синхронизации пропускает импульс генератора 1 эталонной частоты на вход триггера 12, который устанавливается в единичное состояние, разрешая первому элементу 11 И пропустить импульсы с выхода управляемого генератора 4 на вход счетчика 14. Счетчик 14 производит счет поступающих импульсов до тех пор, пока его выходной код не станет равным значению старших разрядов входного преобразуемого кода, после чего блок 13 сравнения кодов вырабатывает импульс который поступает на Р-вход триггера 12 и переключает его в нулевое состояние.

Сформированный временной интервал равен

TV. (М,

+ M«fl) К

где Т - период частоты управляемого

генератора 4;

М - значение старших разрядов преобразуемого кода.

С целью повышения надежности работы устройства после преобразования кода необходимо включить снова режим калибровки подачей открывающего напряжения на вход ключа 17, при этом регистр 7 младших разрядов обнуляется.

02794

Формула изобретения Преобразователь кода во временной интервал по авт. св. № 1229961, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности и расширения области применения за счет обеспечения автономного режима калибровки, в него введены умножитель часто0 ты, второй делитель частоты, ключ, второй фазовый детектор, первый и второй компараторы, второй и третий элементы И, реверсивный счетчик и сумматор, первые входы которого сое5 динены с соответствующими выходами второго регистра, выходы соединены с соответствующими входами цифроана- логового преобразователя, а вторые входы сумматора подключены к соответQ ствующим выходам реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого соответственно соединены с выходами второго и третьего элементов И, первые входы которых объедине25 ны и подключены к выходу ключа, а вторые входы соответственно соединены с вьшодами первого и второго компараторов, входы которых объединены и подключены к выходу второго фазового

30 детектора, первый вход которого соединен с выходом управляемого генератора, а второй вход подключен к выходу умножителя частоты, вход которого объединен с входом второго делителя частоты и подключен к выходу генератора эталонной частоты, при этом выход второго делителя частоты соединен с информационным входом ключа, управляющий вход которого является шиной калибровки.

35

Составитель В.Войтов Редактор Н.Горват Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

(ffue.l

сриг.2