Устройство преобразования широтно-импульсных колебаний в аналоговый сигнал Советский патент 1991 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может быть использовано в качестве функционального преобразователя широтно-импульсных колебаний в эквивалентный аналоговый сигнал.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия в широком диапазоне изменения частоты входного сигнала.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство (фиг. 1) содержит последовательно включенные пороговый элемент 1, счетчик-делитель на 2 2. фазовый компаратор 3, фильтр 4 нижних частот, генератор 5 импульсов квантования, элемент И 6, счетчик-делитель на 2N 7, цифроаналоговый пре- образователь 8, масштабирующий усилитель 9, устройство 10 выборки и хранения, а также счетчик-делитель на 2 11, входом соединенный с выходом генератора 5 импульсов квантования, выходом - с вторым входом фазового компаратора 3, формирователь 12 импульсов выборки, входрм

ы

соединенный е выходом порогового .элемента 1 и вторым входом элемента И 6, выходом - с входом управления устройства 10 выборки и хранения, элемент 13 задержки, входом соединенный с выходом формирователя 12 импульсов выборки, выходом - с входом установки в О счетчика-делителя на .

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал в виде двухполярных широтно-импульсных колебаний частотой F и скважностью Q (фиг, 2 а) поступает на вход порогового элемента 1, который повышает крутизну фронта и спада входных импульсов м превращает их в однополярные с необходимой для нормальной работы цифровых элементов схемы амплитудой (фиг. 2 б). Широтно-импульсные колебания улучшенной формы поступают на вход элемента И б, на другой вход которого поступает сигнал с выхода генератора 5 импульсов квантования (фиг. 2 в). Частота импульсов квантования f в 2N раз выше частоты входного сигнала F, т. е.

.

Это соотношение частот поддерживается во всем допустимом диапазоне изменения частоты входного сигнала с помощью фазового компаратора 3, сглаженный фильтром 4 нижних частот выходной сигнал которого используется для автоматической подстройки частоты генератора 5 импульсов квантования. Счетчик-делитель на 2 2 исключает влияние скважности входных импульсов на работу фазового компаратора 3, а счетчик-делитель на 2N+1 11 служит для Приведения значения частоты генератора 5 импульсов квантования к частоте сигнала на входе фазового компаратора 3. На выходе элемента И 6 формируется пакет импульсов квантования (фиг. 2 г), поступающий на тактовый вход счетчика-делителя на 2 7, на выходе которого получается параллельный двоичный нормальный .код, соответствующий числу импульсов в пакете. Этот код поступает на вход N-разрядного цифроана- логового преобразователя 8 параллельного двоичного нормального кода, в результате чего на выходе масштабирующего усилителя 9 имеется аналоговый сигнал (фиг. 2 д). По окончании счета числа импульсов в пакете (по спаду входного сигнала) значение вы- ходного сигнала масштабирующего усилителя 9 запоминается в устройстве 10 выборки и хранения и появляется на выходе заявляемого устройства (фиг. 2 е). Сигнал управления на устройство выборки и хранения вырабатывается формирователем 12 импульсов выборки (фмг. 2 ж) по спаду вход

ного сигнала. Длительность импульса выборки не менее времени выборки устройства выборки и хранения и не менее времени установки в О счетчика-делителя на 2N 7.

Импульс выборки задерживается элементом 13 задержки на длительность апертур- ного времени устройства 10 выборки и хранения и затем используется для установки в О счетчика-делителя на 2 7.

0

Формула изобретения Устройство преобразования широтно- импульсных колебаний в аналоговый сигнал, содержащее фильтр нижних частот,

5 генератор импульсов квантования, последовательно включенные N-разрядный параллельный цифроаиалоговый преобразователь и масштабирующий усилитель, отличающееся тем, что, с целью

0 повышения точности и быстродействия в широком диапазоне изменения частоты входного сигнала, оно снабжено пороговым элементом, счетчиком-делителем на 2, фазовым компаратором, счетчиком-делителем

5 на 2 + , элементом И. счетчиком-делителем на 2 , устройством выборки и хранения, формирователем импульсов выборки и элементом задержки, причем вход порогового элемента предназначен дня подключения к

0 источнику входного сигнала, а выход устройства выборки и хранения - к потребителю выходного сигнала, выход порогового элемента соединен с тактовым входом счетчика-делителя на 2, входом формирователя

5 импульсов выборки и первым входом элемента И, первый вход фазового компаратора соединен с выходом счетчика-делителя на 2, а второй вход- с выходом счетчика-делителя на2м+1 выход фазового компаратора

0 соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с входом управления частотой генератора импульсов квантования, в 2N раз превышающей частоту входного сигнала, второй вход элемента И

5 соединен с выходом генератора импульсов квантования и тактовым входом счетчика- делителя на 2N41, выход элемента И соединен с тактовым входом счетчика-делителя на 2 , N параллельных выходов которого

0 соединены с соответствующими информационными входами цифроаналогового преобразователя двоичного нормального кода, выход масштабирующего усилителя соединен с аналоговым входом устройства выбор5 ки и хранения, вход управления которого соединен с выходом формирователя импульсов выборки и входом элемента задержки, вход установки а О счетчика-делителя на 2N соединен с выходом элемента задержки.

о-э

вход

Е

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия в широком диапазоне изменения частоты входного сигнала. Пройдя пороговый элемент 1 широт- но Импульсные колебания улучшенной формы поступают на один вход элемента И 6, на другой вход которого поступает сигнал с выхода генератора 5 импульсов квантования. Частота импульсов квантования f в 2N раз выше частоты входного сигнала F, т. е. -Р. Это соотношение частот поддерживается во всем допустимом диапазоне изменения частоты входного сигнала с помощью фазового компаратора 3, сглаженный фильтром - нижних частот 4, выходно й ригнал которого используется для автоматической подстройки частоты генератора 5 импульсов квантования. На выходе элемента И 6 формируется пакет импульсов квантования, поступающий на тактовый вход счетчика-делителя на 2 7, код с выхода которого, пройдя через цифро-аналоговый преобразователь 8 и масштабирующий усилитель 9, преобразуется в аналоговый сигнал. По окончании счета числа импульсов в пакете значение выходного сигнала масштабирующего усилителя 9 запоминается в устройстве 10 выборки и хргнен я и появляется на выходе заявляемого устройства. 2 ил.

3-

/LhO

3 Ш

л

/г./

Ш-ж

$ыход