Стохастический преобразователь случайных импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K3/84 

Изобретение относится к импульсной технике и служит для преобразования отношения средних значений двух чередующихся последовательностей случайных импульсов в число.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

На чертеже представлена структурная электрическая схема стохастического преобразователя случайных импульсов.

Стохастический преобразователь случайных импульсов содержит генератор 1 тактовых импульсов, элемент И 2, элемент 3 задержки, первый и второй делители 4 и 5 частоты, счетчик 6 импульсов, регистр 7, уп- равляемый делитель 8 частоты, функциональный преобразователь 9, реверсивный счетчик 10, первую и вторую входную шины 11 и 12.

Выход генератора 1 тактовых импуль- сов соединен с вторым входом элемента И 2 и с входом синхронизации счетчика 6 импульсов. Первый вход элемента И 2 соединен с первой входной шиной 11. Выход элемента И 2 через первый делитель 4 час- тоты соединен с входом синхронизации управляемого делителя 8 частоты. Вход элемента 3 задержки соединен с входом второго делителя 5 частоты, с входом синхронизации и с второй входной шиной 12. Выход элемента 3 задержки соединен с входом установки счетчика 6 импульсов, выходы которого соединены с входами регистра, выходы которого соединены с входами управляемого делителя 8 частоты. Выход вто- рого делителя 5 частоты соединен с входом синхронизации функционального преобразователя 9, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика 10. Выход управляемого делителя 8 частоты соединен с первым входом реверсивного счетчика 10, второй вход которого соединен с выходом функционального преобразователя 9.

Стохастический преобразователь случайных импульсов работает следующим об- разом.

Пусть на первую входную шину 11 поступает случайная последовательность положительных импульсов длительностью Гц , а на вторую входную шину 12 - отрица- тельных импульсов длительностью тг, где I с А 0,1,2,3.... т.е. входные сигналы представляют собой случайные процессы { пи }, удовлетворяющие условию стационарности на заданном интервале усреднения.

Пусть первым на вход устройства поступает отрицательный импульс длительностью Г2 . В этом случае снимается блокировка со счетчика 6 импульсов, который на протяжении импульса t2i производит счет импульсов, поступающих с частотой f0 на его вход синхронизации с выхода генератора 1 тактовых импульсов. За время Г2 счетчик 6 зарегистирует f0 Ъ импульсов. Положительным задним фронтом импульса Г21 число с выхода счетчика 6 импульсов заносится в регистр 7, после чего счетчик 6 импульсов обнуляется задержанным элементом 3 задержки положительным уровнем и блокируется до поступления следующего импульса TZ.

При поступлении 1-го положительного импульса Гц на первый вход элемента И 2 на выходе последнего появляются импульсы частотой f0 с выхода генератора 1 тактовых импульсов. В результате на выходе делителя 4 частоты на протяжении времени Гц формируется импульсная последовательность с частотой f0/ki. где ki - коэффициент деления частоты делителя 4 частоты, которая поступает на вход синхронизации управляемого делителя 8 частоты, коэффициент деления которого регулируется двоичным числом (пропорциональным Т2 } с выходов регистра 7. За время действия импульса Гц на суммирующий вход реверсивного счетчика 10 поступит с выхода управляемого делителя 8 частоты в среднем

... л. , ... импульсов, где п и Г2 kifoTiz kir2

средние значения величин щ и тг . В момент прекращения импульса щ на первом входе элемента И 2 появляется потенциал логического О и поступление импульсов на вход делителя 4 частоты прекратится.

Таким образом, при поступлении на первую входную шину 11 устройства серии импульсов Гц на суммирующий вход реверсивного счетчика 10 поступает импульсный поток со средней частотой

А, -ЈЈ-, kiT2

где fc const - частота следования импульсов Т , Т2 .

Под действием импульсов тг, поступающих через делитель 5 частоты на тактовый вход функционального преобразователя 9, на выходе последнего формируется импульсный поток со средней частотой

, k22m

где К2 - коэффициент деления частоты делителя 5 частоты; N(i) - содержимое реверсивного счетчика 10; m - количество его выходных разрядов.

Изменение содержимого реверсивного счетчика 10 за время t определяется из выражения

(t) (Ai -A2)dt

Решая это уравнение при начальном условии N(0) No, находим, что N(t)

Ко-Р- 1 -ехр(--Д-)) + М0ехр(-4-)

Тг.-fЛ

m k2 . 2m

где k0 2

постоянная вреkl fe

мени, характеризующая инерционность стохастического преобразователя случайных импульсов.

В установившемся режиме

N(co) ko

.EL

Т2

Поскольку определяется лишь значениями К2, m и fc (константами), то предлагаемое устройство производит преобразование отношения средних значений временных интервалов с постоянной инертностью, не зависящей от параметров 1 и Г2 входных потоков импульсов.

Формула изобретения

Стохастический преобразователь случайных импульсов, содержащий последовательно соединенные первую входную шину, первый делитель частоты, вторую входную шину, второй делитель частоты, последовательно соединенные реверсивный счетчик и функциональный преобразователь, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, отличающийся тем, что. с целью повышения точности преобразования, в него введены последовательно соединенные

элемент задержки, счетчик импульсов, регистр и управляемый делитель частоты, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом функционального

преобразователя, вход синхронизации которого соединен с выходом второго делителя частоты, вход которого соединен с входом синхронизации регистра и с входом элемента задержки, выход.генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации счетчика импульсов, выход первого делителя частоты соединен с входом синхронизации управляемого делителя частоты.

Использование: в импульсной технике для преобразования отношения средних значений двух чередующихся последовательностей случайных импульсов в число. Стохастический преобразователь случайных импульсов содержит генератор 1 тактовых импульсов, элемент И 2. элемент 3 задержки, делитель 4, 5 частоты, счетчик 6 импульсов, регистр 7, управляемый делитель вчастоты, функциональный преобразователь 9, реверсивный счетчик 10, входные шины 11, 12. 1 ил.