СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯННОЙ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ В ЧАСТОТУ, ИЗМЕНЯЮЩУЮСЯ ПО ЛИНЕЙНОМУЗАКОНУ Советский патент 1970 года по МПК H03M1/86 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к преобразованию информации в частотной и числоимпульсной форме.

Известен способ преобразования цифрового кода в частоту гармонического сигнала. Недостатком этого способа является ступенчатое изменение выходной частоты.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что формируют сигнал, частота котэрого равна выходной частоте, поделенной на число, кратное числу на единицу большему удвоенного числа импульсов, записанных в счетчике имнульсов постоянной частоты, сравнивают частоту этого сигнала с частотой генератора постоянной частоты, преобразуют нолученную разность частот в напряжение, с помощью которого корректируют выходную частоту.

Это позволяет повысить линейность изменения выходной частоты.

На чертеже приведен вариант блок-схемы для устройства реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит генератор имнульсов постоянной частоты /, счетчик импульсов постоянной частоты 2, преобразователь «код-напряжение 3, преобразователь «напряжениечастота 4, счетчик импульсов 5, потенциально-иМПульсные элементы совпадения 6, схему сравнения частот 7, преобразователь «код-напрялсение 8 и суммирующий элемент 9.

Преобразование частоты импульсов производится следующим образом.

Импульсы постоянной частоты от генератора / записываются в двоичный счетчик 2. В счетчике 2 в момент t хранится код N(t), величина которого пропорциональна заданной частоте. Код N (t) с помощью преобразователей 3 и 4 превращается в частоту, которая как и код N (t) растет по линейному закону. Импульсы выходной частоты подаются на вход вычитающего двоичного счетчика 5, в котором записано через схему совпадения 6 число 2N(t) + .

Импульсы с выхода генератора и с выхода счетчика 5 подаются на схему сравнения частот 7.

В качестве сравнивающего устройства может быть Применен реверсивный двоичный счетчик. Если поступающие на его плюсовой и минусовой входы частоты (или даже «х фазы) не равны, то на выходе преобразователя 8 появляется сигнал рассогласования. Этот сигнал подается через суммирующий элемент 9 па вход преобразователя 4. Выходная частота / вых изменяется таким образом, чтобы частота с выхода счетчика 5 была равна частоте генератора 1.

Если частоты не равны, то в реверсивном счетчике происходит накопление импульсов, т. е. управление ведется ло интегралу от разности частот (астатический регулятор).

При записи в счетчик 5 числа частоты, сравниваемые в схеме 7, в установившемся режиме, равны, а линейность выходной частоты yfe z 2/0. dt

Если частота изменяется по линейному закону, то число имнульсов этой частоты изменяется по квадратичному закону, .поскольку число и.млульсов .овязаяо интегралыной зависимостью с частотой.. Обозначим:

fo

-частота генератора 1;

1

-период частоты;

/о /О

-частота с выхода счетчика 5.

За время Го (от / до , где t произвольно) в счетчик 5 поступит N имлульсов, где

t+T,

i+Го

I /вых(-)-- J

: г . : «fTo

(т, + тЪ

по условию /V(/)/o/. Откуда t .

fo

Проставляя это соотношение NI, получим

Р

Г

Л : -2-П{2УУ(/)+1

На выходе блока 5 получим частоту /о, которая равна

fo.

fo

().Го

В счетчик можно принципиально записывать число не только 2Л-)-1, но и кратное ему число п (), где ,2. Коэффициент наклона в этом случае будет равен й п-2/о. В установившемся режиме ошибка по разности частот должна быть равна нулю. Относи:2 °МОМ k

тельная ошибка нелинейности

/0

жет быть сделана малой, так как частоту /о можно задать с относительной ошибкой 10-е-10-8.

Предмет изобретения

Способ преобразования постоянной частоты импульсов в частоту, изменяющуюся ло линейному закону с использованием генератора импульсов постоянной частоты и включенных в замкнутый контур регулирования цифроаналогового преобразователя и генератора управляемой частоты, отличающийся, тем, что, с целью повышения линейности измерения выходной частоты, формируют сигнал, частота которого равна выходной частоте, поделенной на число, кратное числу, большему на единицу удвоенного числа импульсов, записанных в счетчик импульсов постоянной частоты, сравнивают частоту этого сигнала с частотой генератора постоянной частоты, преобразуют полученную разность частот в напряжение, с ПОМОЩЬЮ которого корректируют выходную частоту.