ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1974 года по МПК G06J3/00 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных устройствах, обрабатывающих частотно-имтульсную информацию.

Известен частотно-импульсный функциональный преобразователь с кусочно-линейно аппроксимацией функций, содержапдий блок определения интервала, вычитающее устройство, множительно-делительный блок, частотно-импульсную следящую систему, логические схемы «И и «ИЛИ и датчик образновы.х частот.

Недостатком известного.устройства является низкое быстродействие, обусловленное инерционностью блока определения Н1 тервала; инерционностью частотно-им.пульсной следящей системы, используемой в качестве сглаживающего элемента частотной информации, имеющей резко выраженный «пачечный характер; низкой частотой следования «пачек импульсов, обусловленной способом образования участка аппроксимирующей кривой.

Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия частотно-импульсного функционального преобразователя.

Для этого он содержит генератор улравляемой частоты, блоки преО:бразовання код-напряжение, регистр и третью группу схем «И, потенциальные входы которых соедипе 1ы со входом .преобразователя, импульсные входы-

с выходами реверсивного счетчика, а выходы через регистр присоединены ко входам первого блока преобразования код-напряжение, вход опорного 1апряжения которого через

второй блок преобразования код-напряжение соединен с выходом источника опорного напряжения. Выход нервого блока преобразования код-нанряжение через генератор управляемой частоты подключен ко второму входу

реверсивного счетчика, а кодовые щииы второго блока преобразования код-на,пряжение подключены к выходам блока определения интервала.

На чертеже приведена схема предлагаемого

частотно-импульсного функционального преобразователя.

Предлагае.мый частотно-имнульсный функциональный преобразователь состоит из блока определения интервалов (БОН) 1, в состав

которого входят преобразователь частоты в код (ПЧК) 2 и дещифратор 3; множительноделнтельного блока (МДБ) 4, его входа 5; датчиков образцовых частот 6 и 7, трех групп схем «Н 8-10 и трех схем «ИЛИ 11 -13;

реверсивного счетчика (PC) 14; регистра 15,

двух блоков преобразова тия код-напряжение

16 и 17; генераторов унравляемой частоты 18

и источника опорного «апряжения 19.

В .предлагаемом устройстве вход Fx(t) соединен со входами НЧК 2 БОИ 1. Выходы

ПЧК 2 подключены ко входам дешифратора 3 участков аппроксимации. Выходы дешифратора 3 соединены с потенциальными входами двух групп схем «И 8 и 9, импульсные входы которых подключены к выходам датчиков образцовых частот 6 и 7, входами соединенных с шинами опорных частотных составляюших. Выходы двух групп схем «И 8 и 9 через пе,рвую и вторую схемы «ИЛИ И и 12 подключены к одному из входов МДБ 4, соединенного остальными входами с шиной опорной частоты 20 и входом 5 устройства, и ко входу третьей схемы «ИЛИ 13, второй вход которой подключен к выходу МДБ 4, а выход - к суммируюш.ему входу PC 14. Выходы последнего соединены с нотенциальными входами третьей группы схем «И 10, импульсные входы которых подключены ко входу устройства, а выходы - ко входам регистра 15, выходами соединенного со входами первого блока .преобразования код-напряжение 16. Вход опорного напряжения блока преобразования код-напряжение 16 соединен с выходом второго блока преобразования коднапряжение 17, входом опорного напряжения подключенного к выходу источника о-порлого гналряжен.ия 19.

В предлагаемом устройстве осушествляется кусочно-линейная аппроксимация функции z f(x).

Модел,ируюш,ая зависимость функционального (Преобразователя имеет вид

F,(t)N,.-F(t) + F,,(1)

Поскольку сравнение входных частот цепей прямой и обратной лередач, согласно принципу действия устройства, должяо осушествляться в периоде входной частоты Fx(t), моделируюшую зависимость удобнее представить в виде выражения

F(i)-T(i),+F,. .r,.(i),(2)

которое и реализуется в предлагаемом частотно-им1пульсном функциональном преобразователе.

При этом в каждом периоде Tx{t) проверяется выполнение равенства (2). В случае его нарушения в PC 14 в течение периода формируется новый код, значение которого отличается от значения кода в выходном регистре 15 на величину

± - а, + Т, (0 -- г (О (t) (3)

По окончании периода Tx(t) содержимое PC 14 передается в регистр 15, изменяя величину его кода на ±iA;V, что эквивалентно операдии сумм.ировааия предыдущего значения кода с величиной коррекции.

Входная частота Fx(t) поступает на вход ПЧК 2, фиксирующего двоичный код Nx(t), Пропорциональный Fx(t). В качестве ПЧК может быть использован преобразователь, основанный на принципе лораЗ|рядпого взвешивания частот или функционально-кодирующего устройства.

ПЧК 2 связан с дешифратором 3, структура которого определяется способом раабиения оси X на участки аппроксимации (равномерное или упо1рядоченное). Выходные сигналы

дешифратора 3 с .помощью схем «И 8 и 9 и «ИЛИ 11 и 12 улравляют коммутацией образцовых частот с выходов датчиков образцовых частот 6 и 7, моделирующих параметры i-ro участка аппроксимации.

Датчики образцовых частот 6 и 7 формируют о.бразцовые частоты путем суммироваfo

ния частотных двоичных составляющих

2

(с /г-разрядного делителя частоты) с соответствующими раз,рядпыми коэффициентами С на схемах «ИЛИ ;11 и ,12.

При нарушении равенства (2) в PC 14 по окончании периода Tx(t) формируется новый код, отличающийся от кода в регистре 15 на

величину rtAA. Иовый код PC 14 импульсо..м частоты Fx(t) переносится в регистр 15, и формирование частоты F2(t) в следующем периоде Txit) происходит с учетом ±AN. Время оТ|ра ботки рассогласования Г„ в исходном параметре зависит от количества разрядов ПЧК 2 БОИ .1 и точности работы аналоговых блоков и в лучщем случае составляет величину одного перлода Tx(t). Предлагаемый частотно-импульсный преобразователь обеспечивает достаточно высокую мгновенную точность (il-0,1%). При этом под М1гновенной точностью понимается стабильность периодов выходной частоты. Статическая интегральная погрещность - погрешность результата, полученного путем усреднения, лежит в пределах 0,01-0,005%.

Предмет изобретения

Частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий блок определения интервалов, вход которого соединен со входом преобразователя, а выходы присоединены к потенциальным входам двух групп схем

импульсные входы первой группы схем «И соединены с шинами опорной частоты через первичный о&разцовых частот, а импульсные входы второй группы схем «И - через второй датчик образцовых частот; выходы схем «И первой группы через первую схему «ИЛИ присоединены к первому входу множительно-делительного блока, второй вход которого присоединен ко входу блока опреде ления интервалов, а третий - к шине опорной

частоты; выходы схем «И второй группы через вторую схему «ИЛИ присоединены к первому входу третьей схемы «ИЛИ, ко второму входу которой подключен выход множительно-делительного блока, а выход третьей

схемы «ИЛИ присоединеи к первому входу реверсивного .счетчика, отличаю щийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит reneipaTop управляемой ча-стоты, блоки преобразования код-напряжение, регистр и третью группу схем «И, потенциальные входы которых соединены со входом преобразователя, импульсные входы - с выходами реверсивного счетчика, а выходы через регистр присоединены ко входам первого блока преобразовани51 код-напряжение, вход опорного напряжения которого через второй блок преобразования код-напряжение соединен с

выходом источника опорного вапряжения; выход первого блока .преобразования код-напряжение через генератор управляемой частоты подключен ко второму входу реверсивного счетчика, а кодовые шины второго блока преобразования код-напряжение подключены к выходам блока определения интервала.