Преобразователь угол-дискретное приращение фазы Советский патент 1974 года по МПК G08C9/00 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в аиалого-цифровых преобразователях, когда источником информации об угле поворота служат фазоврагцатели и эту информацию необходимо преобразовать в последовательность имнульсов.

Известен накапливающий преобразователь угла поворота в последовательность импульсов (преобразователь угол-дискретное приращение фазы). Р1звестный преобразователь содержит формирователь дискретного приращеиия фазы, состоящий из регистра и схем «И, последовательно соедииенные делитель частоты и формирователь сдвига фазы, и селектор, состоящий из линий задержки и схем «И, первые входы которых подключены к выходам двух младших разрядов делителя частоты, а выходы - к первым входам формирователя дискретного приращения фазы.

Известный преобразователь имеет следующие недостатки. Во-первых, устройство требует наличия сложного селектора, содержащего схемы совпадения и линии задержки. Во-вторых, для записи информации с двух разрядов делителя частоты используется четыре разряда регистра в формирователе дискретного приращения фазы. В-третьих, возникает необходимость в дифференцировании перепадов триггеров в формирователе дискретного приращения фазы и формирования на них импульсов. Все это усложняет схемную реализацию указанного преобразователя и не позволяет построить схему полностью на унифицированных логических элементах.

С целью упрощения преобразователя, который может быть полностью построен па стандартных логических элементах, в известное устройство введена двухвходовая схема «ИЛИ, причем входы ее подключены к выходам формирователя дискретного приращения фазы, а выход - ко вторым входам схем «И, второй вход формирователя дискретного приращения фазы соединен с выходами двух младших разрядов делителя частоты, а третий вход - с выходом формирователя сдвига фазы; кроме того, формирователь дискретного приращения фазы выполнен на трехвходных схемах «И, причем первые входы обеих схем «И подключены ко второму входу формирователя дискретного приращения фазы, вторые входы - к выходам первого и второго триггеров регистра, третьи входы и выходы - соответственно к третьему входу и выходам формирователя дискретного приращения фазы.

Блок-схема преобразователя приведена на чертеже.

Преобразователь содерл ит делитель 1 частоты имнульсов, формирователь 2 сдвига фазы, состоящий из последовательно соединенных формирователя 3 синусоидального нанряжения из меандра, поступающего с выхода делителя 1, фазовращателя 4 и подключенного к его выходу формирователя 5 фазового импульса перехода через пуль выходного напряжения фазовращателя 4. Импульсы с выхода формирователя 5 поступают непосредственно в формирователь 6 дискретного приращения фазы. Формирователь 6 состоит из двухразрядного регистра кода 7 и двух схем «И 8 и 9 сравнения текущего и предыдущего циклов преобразования. Импульсы с выхода формирователя 5 фазового импульса поступают на опрос схем «И 8, 9. Иа одпп входы схем «И 8, 9 заведены потенциальные выходы двух младших разрядов делителя 1, а на другие входы - потенциальные выходы с триггеров регистра кода 7. Иотепциальные выходы двух младших разрядов делителя 1 соединены также через схему «И 10 со входами регистра 7. Импульсы опроса схемы «И 10 и, следовательно, переписи двухразрядного кода из делителя 1 в регистр 7 поступают с выхода схемы «ИЛИ 11. В зависи.мости от направления приращения фазы в текущем цикле преобразования в момент опроса будет открыта схема «И 8 или схема «И 9. Импульс, поступающий с выхода любой из схем 8 или 9, проходит через схему «ИЛИ 11 на опрос схемы «И 10. Иреобразователь работает следующим образом. Тактовые импульсы (ТИ) непрерывно поступают на счетный вход п-разрядного двоичного делителя 1 частоты. На делителе 1 развертывается во времени квантованная тактовыми импульсами шкала преобразователя. Выходной меандр делителя 1 частоты поступает через формирователь 8 синусоидального напряжения на вход фазовращателя 4. Формирователь 5 фазового импульса выделяет переход выходного синусоидального напряжения фазовращателя 4 через нуль. Фазовый импульс поступает на опрос двух схем «И 8, 9. Схемы «И 8, 9 производят сравнение кода двух младщих разрядов делителя 1 частоты с двухразрядным двоичным кодом, хранящимся в регистре 7 кода. Логические функции, реализуемые схемами «И 8, 9, представлены в таблице. и В таблице OzOi и - соответственно значения второго и первого разрядов кода делителя частоты 1 (a2«i) и регистра 7 кода (Ь2&) в .момент опроса схем «И 8, 9. Знаками «+1 и «-1 обозначено наличие соответствующего по знаку приращения фазы на единицу дискретности. В таких случаях открыта схема «И 8 («+1) или схема «И 9 («-). Импульсы с выходов схем «И 8, 9 через схему «ИЛИ 11 поступают на соответствующие входы схемы «И 10. На другие входы этих схем заведены выходы двух .младщих разрядов делителя 1 частоты. Таким образом, сигнал с выхода схемы «ИЛИ 11 переписывает двухразрядный код из делителя 1 частоты в регистр 7. В момент выработки формирователем 3 в данном цикле преобразования фазового импульса делитель содержит информацию о текущем зпачепии сдвига фаз между выходным напряжением делителя 1 и выходным напряжением фазовращателя 4. Этот сдвиг фазы зависит от угла поворота ротора фазовращателя 4. В этот момент на регистре 7 кода хранится информация 2 bi о значении сдвига фаз в предыдущем цикле преобразования. Действительно, нерепись кода из делителя 1 в регистр 7 и соответственно превращение текущей информации о сдвиге фазы в предыдущую информацию для следующего цикла преобразования производится только после формирования текущего импульса приращения, так как перепись производится самим импульсом приращения через схему «ИЛИ 11. Таким образом, фазовый импульс формирователя 5 проходит через схе.мы «И 8 и 9 в зависимости от значения кодов в соседних циклах преобразования. Если коды a2ai и &2& равны, то обе схемы «И 8, 9 будут закрыты и выходного импульса ни в одном канале не будет. В регистре 7 останется предыдуН1,ий код, который фактически не изменился. Предмет изобретения 1.Иреобразователь угол-хТ,искретное приращение фазы, содержащий формирователь дискретного приращения фазы, последовательно соединенные делитель частоты и формирователь сдвига фазы, и схе.мы «И, первые входы которых подключены к выходам двух младших разрядов делителя частоты, а выходы - к первым входам формирователя дискретного приращения фазы, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введена двухвходовая схема «ИЛИ, причем входы ее подключены к выхода.м формирователя дискретного приращения фазы, а выход - ко вторы.м входам схем «И, второй вход формирователя дискретного приращения фазы соединен с выходами двух младших разрядов делителя частоты, а третий выход - с выходом формирователя сдвига фазы. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь дискретного приращения фазы выполнен на трехвходовых схемах «И, причем первые входы обеих схем «И подключены ко второму входу формирователя дискретного приращения фазы, вторые входы - к выходам первого и второго триггеров регистра, третьи входы и выходы - соответственно к третье.му входу и выходам формирователя дискретного приращения фазы.