Преобразователь код-частота Советский патент 1992 года по МПК H03M1/86 

О

ю ел ы о

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и радиотехнических установках в качестве программно-перестраиваемого высокостабильного генератора, а также в системах обработки и передачи информации.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого преобразователя.

Преобразователь код - частота (фиг.1) состоит из генератора 1 эталонной частоты, управляемого счетчика 2 импульсов, элементов И 3, злемента ИЛИ 4, формирователя 5 импульсов, D-триггера б, вентиля 7, датчика 8 кода, регистра 9 и дешифратора 10 кода.

Выход генератора 1 эталонной частоты соединен с тактовым входом управляемого счетчика 2 импульсов, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами элементов И 3, выходы которых подключены к соответствующим выходам элемента ИЛИ 4, причем число выходов управляемого счетчика 2 импульсов, число элементов И 3 и число входов элемента ИЛИ 4 равно числу необходимых формируемых преобразователем частоты, выход элемента ИЛИ 4 соединен с входом формирователя 5 импульсов, выход которого подключен к счетному входу D-трйггера 6, входу вентиля 7 и установочному входу управляемого счетчика 2 импульсов, инверсный выход О триггера 6 соединен с его D-входом, прямой выход D-триггера 6, являющийся выходом преобразователя, подключен к управляющему входу вентиля 7, выход которого соединен с выходом записи регистра 9, информационные входы которого подключены к выходам датчика 8 кода, выходы регистра 9 соединены с входами дешифратора 10 кода, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих элементов И 3, причем число выходов дешифратора 10 кодов равно числу элементов И 3, а число выходов датчика 8 кодов и дешифратора 10 кода, а также число информационных входов регистра 9 равно друг

Другу.

Код, устанавливаемый на выходах датчика 8 кода, может быть, например, 8-4-21, тогда число выходов датчика 8 кода, число информационных входов регистра 9 и число входов дешифратора 10 будет равно че.тырем (т.е. числу разрядов кода). Число выходов дешифратора 10 кода (а, соответственно, и число выходов управляемого счетчика 2 импульсов, число элементов И 3 и числЪ входов элемента ИЛИ 4) будет равно шестнадцати (т.е. числу состояний кода 8-42-1). При этом максимальное число фррмируемых на выходе преобразователя частот также равно шестнадцати (от состояния 0000 до состояния 1111). Таким образом, выбор количества формируемь|х частот задается датчиком 8 кода, а в зависимости от

0 типа кода (двоичный, двоично-десятичный или любой другой) применяется соответствующий дешифратор 10 кода.

Временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства (фиг.2),

5 содержат такты 11 формируемой частоты, такты 12 каждого полупериода формируемой частоты, импульсы 13, формируемые на выходе формирователя 5 импульсов, импульсы 14, формируемые управляемым

0 счетчиком 2 импульсов, импульсы 15, формируемые на выходе вентиля 7. и импульсы 16 выходной частоты преобразователя.

Преобразователь код - частота работает следующим образом.

5 После включения питания независимо от того, какой код записан в датчике 8 кода и в какое состояние установятся выходы регистра 9, на одном из выходов дешифратора 10 кода будет присутствовать логическая

0 единица, разрещающая прохождение через один из элементов И 3 импульса переполнения управляемого счетчика 2 импульсов по одному из его выходов, который через время ТО через элемент ИЛИ 4 запустит формиро5 ватель 5 импульсов (фиг.2). Импульс 13 с выхода формирователя 5 импульсов установит по С-входу D-триггер б в единичное , состояние, а управляемый счетчик 2 импульсов - в нулевое состояние; одновременно

0 произойдет запись в регистр 9 по входу записи регистра 9 информации, записанной в датчике 8 кода (фиг.2. начало Т1). Дешифратор 10 кода работает таким образом, что в зависимости от кодовой комбинации на его

5 входах только на одном из его выходов появится напряжение.логической единицы, а на остальных выходах сохраняется напряжение логических нулей. Таким образом, тольк6 на один из элементов ИЗ будет подано

0 разрешение на прохождение импульса переполнения с соответствующего выхода управляемого счетчика 2 импульсов, По достижении заданного числа импульсов (на фиг,2 в середине интервала Т1) через элемент ИЛИ 4 происходит запуск формирователя 5 импульсов (начало интервала Т1.2) и импульсом 13 происходит обнуление управляемого счетчика 2 импульсов, при этом О-триггер 6 устанавливается в нулевое состояние, запрещая прохождение импульса

13 с выхода формирователя 5 импульсов через вентиль 7 на вход записи регистра 9. Информация на выходе регистра 9 не изменится и, как следствие, счетчик 2 импульсов будет считать точно такое же число импульсов в полутактах Т 1.2, Т2.2, Т3.2. как и в полутактах Т1.1, Т2,1 и Т3.1 соответственно (фиг.2). Таким образом, на прямом выходе D-триггера 6 (являющемся выходом пр еобразователя код - частота) формируется задаваемая датчиком 8 кода частота, представляющая собой последовательность логических единиц и нулей, причем каждая единица и каждый нуль формируется в строго определенный полупериод. CMejHa информации на выходе датчика 8 кода может быть произведена в любое время после окончания длительности импульса с выхода формирователя 5 импульсов и до начала следующего периода формируемой частоты.

В приведенном на фиг.2 примере число импульсов эталонной частоты, поступающих с выхода генератора 1 эталонной частоты, равно в первом периоде (Т1) щести, во втором периоде (Т2) восьми, в третьем периоде fT3) четырем. Соответственно, выходная частота пропорциональна двойному числу импульсов, просчитываемому управляемым счетчиком в каждом полупериоде формируемой частоты:

fBhix-k-2N,

где k - целое натуральное положительное число, k«1,2,...n;

N - число импульсов, задаваемое в каждом полупериоде формируемой частоты.

Таким образом, высокая точность преобразователя код - частота достигается за

счет линейного преобразования соответствующего выставляемого кода в частоту.

Кроме того, длительность импульса равна длительности паузы в формируемом периоде выходной частоты.

Формула изобретения Преобразователь код - частота, содержащий генератор эталонной частоты, управляемый cчetчик импульсов, элементы И, элемент ИЛИ, датчик кода и вентиль, причем выходы управляемого счетчика импульсов подключены к первым входам соответствующих элементов И, а выход преобразователя код - частота соединен р первым входом вентиля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены формирователь импульсов, регистр, дешифратор кода и О-триггер, причем выход генератора эталонной частоты соединен с тактовом входом, управляемого счетчика импульсов, выходы элементов И подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого подключен к Свходу D-триггера. установочному входу управляемого счетчика импульсов и второму входу вентиля, выход которого соединён с входом записи регистра, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам датчика кода, а выходы регистра соединены с соответствующими входами дешифратора кода, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И, О-вход О-триггера подключен к инверсному выходу D-триггера, прямой выход которого является вых&дом преобразователя код - частота.