Изобретение относится к области цифровой измерительной техники.
Известны самонастраивающиеся преобразователи знакопеременных частотНо-импульсных сигналов в код, содержащие основной и дополнительный реверсивные счетчики, ко входу которых подключены двоичные распределители, а к выходу двоичные умножители импульсов.
Предложенный преобразователь отличается от известных тем, что ;в нем ,к импульсным входам каждого из вентилей сквозного переноса реверсивных счетчиков подключены клапаны, импульсные входы которых соединены с суммирующими и вычитающими входами счетчиков. Потенциальные входы Клапанов попарно объединены и вместе с соответствующими установочными входами триггеров подключены к выходам дещифратора, входы которого соединены с выходами дополнительного счетчика.
Такое выполнение устройства позволило уменьщить суммарную ошибку и время ее установления за счет автоматической настройки параметров по полезному сигналу при измерении меняющихся частот, искаженных помехами.
Преобразователь содержит основной реверсивный счетчик 1 и дополнительный реверсивный счетчик 2, двоичные умножители 3, 4, функциональный узел 5, распределители 6, 7
импульсов, узел 8 раздвижки совпадающих импульсов, триггер 9 знака, линию 10 задержки и дополнительный делитель 11 частоты на / разрядов. Основной реверсивный счетчик 1 состоит из
знакового триггера 12, дифференцирующей цепи 13, вычитающего устройства 14 и «о разрядов, представленных триггерами 15 с вентилями сквозного переноса и дополнительными вентилями 16, 17.
Умножитель 3 состоит из счетчика опроса на триггерах 18 и импульсно-потенциальных схем 19 совпадения.
Функциональный узел 5 выполнен в виде диодного дешифратора на 2/гг входов и т выходов. Распределитель 6 содержит схемы 20 совпадения, которые управляются по потенциальным входам диодным дешифратором 21.
Узел 8 включает формирователи 22, 23, потенциальную схему совпадения 24, дифференцирующие цепи 25, 26, 27, линию задержки 28, задержанный мультивибратор 29 и схему запрета 30. Умножитель 4 аналогичен умножителю 3, а распределитель 7 - распределителю 6. Счетчик 2 в отличие от счетчика / состоит из т основных разрядов и к дополнительных. Значения полезной составляющей частоты Ру (t) и ее :произ.водной F (t) вычисляются в соответствующих счетчиках } и 2 в прямых кодах Ny, Ny, причем запятая фиксируется непосредственно после знакового разряда. Преобразователь работает следующим образом. Измеряемая частота Fjc(0 через узел .9 раздвижки и распределитель 6 поступают на вход счетчика 1, управляющего умножите лем 3. С выхода умножителя частота FI-I (t) через узлы 8, 6 подается на другой вход счетчика /. Выходной код счетчика / N(t) описывается уравнением Ny(f) ,,(t}-pi-imdt, F,.,(t)F,.N,(t}, FO - стабилизированная частота опроса умножителя 3, п - переменное число, определяемое узлом 5. Если частота на входе F. (t) .представляет аддитивную смесь полезной составляющей F (t) и помехи F, (t) Fs(() + ), где F,{t) F, + F,(t).f, Fy- постоянная составляющая, Fy (t) - скорость изменения сигнала F (t), то дисперсия суммарной ошибки D у на выходе постоянном уровне F (t) является функцией п, F (t) Dy п, F, (f) D, n, F, (0 + Д («) + D (n) , где D - дисперсия динамической ошибки, D - дисперсия флюктуанионной ошибки, - дисперсия погрешности квантования. Анализ показывает, что для каждого определенного FS (t) имеется п, при котором Dy имеет минимум, т. е. выполняется равенство А,«, f,( С другой стороны, текущее значение производной F (t) вычисляется в счетчике 2, входы которого соединены с выходом умножителя 4 и вычитающей схемой счетчика 1. ЛO 2-()7Vy(0, отсчитывается целая часть числа X / - число разрядов дополнительного делителя частоты 11, Ny(t) - текущее значение числа в счетчике 2. Совместное решение этих уравнений дает функцию оптимального числа разрядов в счетчике / от численного значения производной Ny, при котором дисперсия суммарной ошибки Dy будет минимальна при любом F (t). n Ny(t)}. Данная функция реализуется узлом 5. Физически это выражается в том, что каждому числу N у в счетчике 2 соответствует разрешающий потенциал на определенном выходе узла 5, открывающий п-ю пару вентилей 16, вследствие чего импульсы, приходящие на входы счетчика 2, поступят на п-й разряд, минуя предыдущие («о - п - 1) -разрядов. Благодаря связям каждого (п-1)-го выхода узла 5 с каждым нулевым установочным входом триггеров 15, По-Н-разряды счетчика 1 устанавливаются в нулевое состояние, что устраняет генерацию ложных импульсов «о - п клапанами умножителя 3. Работа счетчика 2 и его связь с узлом 5 аналогичны. Дополнительные к разрядов вводятся для лучшего осреднения Ny(t) при большом уровне помех. Дополнительный делитель 11 при надлежащем подборе числа t разрядов позволяет реализовать функцию n ((t)} для различных уровней помех без изменения структуры дешифратора. Значения Ny(t) на выходе // определяют производную сигнала F (t) и могут использоваться для -коррекции ошибки по скорости на выходе / в установившемся режиме. Предмет изобретения Самонастраивающийся преобразователь знакопеременных частотно-импульсных сигналов в код, содержащий основной и дополнительный реверсивный счетчики, ко входам которых подключены двоичные распределители, а к выходам двоичные умножители импульсов, отличающийся тем, что, с целью миними-: зации суммарной ошибки и уменьшения времени установления, в нем к импульсным вхоам каждого из вентилей сквозного переноса еверсивных счетчиков подключены «лапаны, мпульсные входы которых соединены с сумирующими и вычитающими входами счетчи-ов, а потенциальные входы клапанов попаро объединены и вместе с соответствующими становочными входами триггеров подключеы к выходам дешифратора, входы которого оединены с выходами дополнительного счет
