Преобразователь частоты в код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/60 

со ел

1141

Изобретение относится к области t импульсной техники и может быть использовано для связи вычислительных

975

с него на шину Период снимаются с помощью коммутатора 15.

Непрерывное преобразование в код

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах связи вычислительных .машин с объектами управления, для обработки сигналов от частотных датчиков. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет преобразования скорости изменения периода в код. Для этого в преобразователь частоты в код, содержащий тактовый генератор, делитель частоты, распределитель импульсов, элемент згц ержки, два синхронизатора, реверсивный счетчик, коммутаторы, введены два элемента задержки, три синхронизатора два реверсивных счетчика и два комму- .татора, это позволяет непрерывно осуществлять преобразование в код частоты, периода я скорости изменения периода входного сигнала. 1 ил. (Л

i машин с объектами управления, для об- скорости изменения периода осущестработки сигналов от частотных датчиков.

Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей Т1утем преобразования скорости изменения периода в код.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит тактовый

вляется следующим образом.

Для этого формируется две импульс ных последовательности: входная и ее задержанное значение на элементе }0 задержки, а с помощью элементов 4 и 5 задержки и реверсивного счетчика 13 осуществляется преобразование в код разности периодов этих, импульсных последовательностей. Разность

генератор 1 , делител|з 2 частоты, рас- 15 периодов входной частоты и ее задерпределитель 3 импульсов, первый, второй и третий элементы 4-6 задеряски, первый, второй, третий, четвертый и пятый синхронизаторы 7-11, первый,, второй и третий реверсивные счетчики 20 12-14, первый, второй и третий ком- :мутаторы 15-17..

Преобразователь работает следующим образом,

В начальный момент работы по шине 25 Сброс осуществляется сброс счетчиков 12-14 в нулевое состояние, причем длительность сигнала Сброс должна быть больше максимального времени задержки в элементах 4-6 для их пол- 30 ной очистки. После окончания сигнала Сброс начинается одновременное преобразование в код частоты, периода и скорости изменения периода.

Преобразование частоты в код осу- 35 ществляется следующим образом.

Входная, частота с входной шины через синхронизатор 10 поступает на суммирующий вход реверсивного счетжанного значения осуществляется за счет того, что входная частота поступает на тактирующий вход элемента 4 задержки и эта же частота, задержанная на элементе 6 задержки 3, поступает на тактирующий вход элемента 5 задержки.. Опорная частота с делителя частоты 2 поступает на входы элементов 4 и 5, задержки, с выходов которых эта частота через синхро низаторы 8 и 9 поступает на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 13 соответственно. Код, пропорциональный разности периодов входной, частоты и ее задержанного значения, формируется за счет того что время задержки элемента 4 задержки управляется входной частотой, а, время задержки элемента 5 задержки управляется задержанным значением входной частоты. Таким образом, на счетчике 13 осуществляется непрерыв- ное вычитание периода входной частоты из периода частоты, задержанной на

чика 14 и эта же частота, пройдя эле-до элементе 6 задержки, т.е. в коде немент 6 задержки и синхронизатор 11, поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 14. Показания счетчика 14 отслеживают значение, частоты в коде. Код со счетчика 14 снимается j на шину Частота с помощью коммутатора 1 7.

Преобразование периода в код осуществляется следующим образом.

Входная частота поступает на тактирующий вход элемента 4 задержки, а опорная частота с делителя 2 частоты поступает через синхронизатор 7 на суммирующий вход реверсивного

50

прерывно отслеживается скорость изменения периода входной частоты - определяется, на сколько изменился период входной частоты за время, оп- пределяется элементом 6 задержки. При этом, так как код счетчика 13 дополнительный, в зависимости от того, увеличивается период или уменьшается, формируется либо положительный, либо отрицательный код. Показания со счетчика 13 снимаются с помощью коммутатора 16. Управление коммутаторами 15-17 осуществляется от третьего выхода распределителя 3.

счетчика 12 непосредственно и на его Управление,: синхронизаторами 7-11 бсувычитающий вход - через элемент 4 за- Тцествляется от первого и второго выдержки и синхронизатор 8. Счетчик хода распределителя 3. Частота так- 12 HenpepbtBHO отслеживает значение ,пeJJИOдa входной частоты, а показания.

тового генератора 1 должна выбираться такой, чтобы частота импульсов

вляется следующим образом.

Для этого формируется две импульсных последовательности: входная и ее задержанное значение на элементе задержки, а с помощью элементов 4 и 5 задержки и реверсивного счетчика 13 осуществляется преобразование в код разности периодов этих, импульсных последовательностей. Разность

жанного значения осуществляется за счет того, что входная частота поступает на тактирующий вход элемента 4 задержки и эта же частота, задержанная на элементе 6 задержки 3, поступает на тактирующий вход элемента 5 задержки.. Опорная частота с делителя частоты 2 поступает на входы элементов 4 и 5, задержки, с выходов которых эта частота через синхро низаторы 8 и 9 поступает на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 13 соответственно. Код, пропорциональный разности периодов входной, частоты и ее задержанного значения, формируется за счет того что время задержки элемента 4 задержки управляется входной частотой, а, время задержки элемента 5 задержки управляется задержанным значением входной частоты. Таким образом, на счетчике 13 осуществляется непрерыв- ное вычитание периода входной частоты из периода частоты, задержанной на

j

0

прерывно отслеживается скорость изменения периода входной частоты - определяется, на сколько изменился период входной частоты за время, оп- пределяется элементом 6 задержки. При этом, так как код счетчика 13 дополнительный, в зависимости от того, увеличивается период или уменьшается, формируется либо положительный, либо отрицательный код. Показания со счетчика 13 снимаются с помощью коммутатора 16. Управление коммутаторами 15-17 осуществляется от третьего выхода распределителя 3.

Тцествляется от первого и второго выхода распределителя 3. Частота так-

тового генератора 1 должна выбираться такой, чтобы частота импульсов

3

на выходах распределителя 3 была выше максимального значения входной частоты для того, чтобы не вносить существенных временных сдвигов импульсов на входах реверсивных счет-- чиков 12-14, Коэффициент деления делителя 2 частоты должен выбираться таким, чтобы всегда обеспечивалось превышение частот на тактирующих входах элементов 4 и 5 задержки над частотами на входах этих линий задержки.

Таким образом, в преобразователе реализована новая функция - непре- рьшное преобразование в код скорости изменения периода одновременно с преобразованием в код самой частоты и ее периода. При этом используются одни и те же линии задержки, наиболее емкие по оборудованию. Достоинством преобразователя также является то, что код скорости изме- нения периода вырабатывается со знаком, показьшающим увеличивается или уменьшается период входной частоты.

Формулаизобретения

Преобразователь частоты в код, содержащий тактовый генератор, подключенный к входам делителя частоты и распределителя импульсов, первый и второй выходы которого подключены к первым входам первого и второго синхронизаторов соответственно, а третий выход - к управляющему входу первого коммутатора, второй вход первого синхронизатора объединен с входом первого элемента задержки, выход которого подключен к второму входу второго синхронизатора, выход первого синхронизатора соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу второго синхронизатора, выходы первого реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами первого коммутатора, выходы которого йвляются

75

выходной шиной Период отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй и третий элементы задержки, третий, четвертый и пятый синхронизаторы, вто- / рой и третий реверсивные счетчики и второй и третий коммутаторы, причем

рыход делителя частоты подключен к второму входу первого синхронизатора и к входу второго элемента задержки, первый выход распределителя импульсов соединен с первыми входами третьего и четвертого синхронизаторов, а второй выход - с первым входом пятого синхронизатора, тактирующий вход первого элемента задержки соединен с входом третьего элемента задержки к с вторым входом четвертого синхронизатора и является входной шиной, выход второго элемента задержки соединен с вторым входом третьего синхронизатора, выход третьего элемента задержки подключен к тактирующему входу второго элемента задержки и к второму входу пятого синхронизатора, выход второго синхронизатора соединен с суммирующим вхо;дом второго реверсивного счетчика, :выход третьего синхронизатора подключен к вычитающему входу второго :реверсивного счетчика, выходы .рого через второй коммутатор являются ВЫХОДНОЙ шиной Скорость изменения периода, выход четвертого синхронизатора соединен с суммирующим вхо- дом третьего реверсивного счетчика, выход пятого синхронизатора подклю-чен к вычитающему входу третьего реверсивного счетчика, вьссоды .которого через третий коммутатор являются выходной шиной Частота, третий выход распределителя импульсов подклю(чен к управляющим входам второго и третьего.коммутаторов, входы сброса первого, второго и третьего ревер- :сивных счетчиков объединены и явля- ,ются шиной Сброс.

Скорост