Экстраполирующий преобразователь кода в частоту Советский патент 1975 года по МПК H03K13/02 

1

Изобретение относится к области авто 1атнки и вычислительной техники.

Известны преобразователи кода в частоту следования импульсов, содержащие регистры памяти, множительные устройства, генераторы импульсов, схему «ИЛИ, счетчик, управляемый делитель частоты и вычитающее устройство.

Однако эти преобразователи апнроксимируют функцию, заданную значениями кода в дискретные моменты времени, ступенчатой, что обуславливает низкую точность воспроизведения исходного непрерывного сигнала.

Целью изобретения является уменьшение погрещности воспроизведения непрерывного сигнала.

Для этого разрядные выхОлТ,ы первого регистра памяти подключены к разрядным входам второго регистра памяти и кодовым входам первого множительпого устройства, частотный вход которого соединен с выходом схемы «ИЛИ, а выход - с суммирующим входом вычитающего устройства, вычитающий вход которого подключен к выходу второго множительного устройства, кодовый вход которого соединен с разрядными выходами второго регистра памяти, а частотный вход - с выходом управляемого делителя частоты, подключенным также к одному из входов схемы «ИЛИ, другой вход которой соединен

2

с выходом первого генератора импульсов, подключенным также к частотному входу управляелюго делителя частоты, разрядные входы которого сосдпнены с разрядными выходамп счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго генератора импульсов, а вход устаиовки нуля - - к одной из входных клемм преобразователя, разрядт1ые клеммы которого соединены с разрядными входами первого регистра памяти.

Блок-схема экстраполирующего преобразователя кода в частоту приведена на чертеже.

Преобразователь состоит из регистров 1 и 2 памяти, служанднх для хранения кодов преобразуемых чисел, множительных устройств 3 и 4, осунлествляющих умножение кода iia частоту, схемы «ИЛР1 5, счетчика 6 импульсов и уиравляемого делителя 7 частоты, формируюН1ИХ с помон ью генераторов 8 и 9 импульсов последовательность с линейно-нарастающей во времени частотой, вычитающего устройства 10, выделяющего импульсы разностной частоты, которые служат выходными импульсами всего преобразователя.

Преобразователь работает следуюи1,им образом.

В момент записи в регистр 1 очередного преобразуемого кода Лп (п. 2,... - порядковый номер преобразуемого кода) его со0держимое, равное предыдущему значению кода jVn-ь переписывается в регистр 2. Одновременно с этим обнуляется счетчик 6. Затем Б течение интервала времени Т, являющегося периодом поступления кода, в счетчике 6 формируется линейно нарастающий код

N,(,i для ,

где FS - частота импульсов генератора 9.

После замены переменных / 7g получаем, что

7V, (г) :z: f ,Ге ДЛЯ .

В соответствии с N&(E} на выходе управляемого делителя 7 частоты создается последовательность импульсов с частотой следования

F,(s)::. - (г)- - ДЛЯ ,

2

Т„ где FB - частота импульсов опорного генератора 8, / - число разрядов счетчика 6 импульсов. Импульсы с выходов управляемого делителя 7 и генератора 8 суммируются на выходе схемы «ИЛИ 5 и, следовательно, частота входных импульсов множительного устройства 3 будет равна FT (в) -f-/в. В результате умножения кода, хранимого в регистре I, на частоту входных импульсов на выходе устройства 3 образуются импульсы с частотой Л, //. S -f f 3 для , f«, Е где т - число разрядов преобразуемого кода. Частота следования выходных импульсов множительного устройства 4 записывается как для . Частота выходных импзльсов всего преобразователя, определяемая как разность частот входных импульсных последовательностей вычитающего устройства 10, равна вых «, г - 3 П, Е - F, П, sj :F,. (УУ„-уУ„ 1)г для 0. Из последнего выражения следует, что при выполнении условия Т -- р .- р - 7макс - 8 изменение частоты выходных импульсов преобразователя происходит в соответствии с законом линейной экстраполяции по двум предыдущим значениям кода.

Таким образом, данный преобразователь осуществляет преобразование дискретных значений кода в частоту с одновременной линейной аппроксимацией исходного непрерывного сигнала. Методическая погрешность воспроизведения непрерывной функции не зависит от первой производной этой функции и определяется как

. Г2 (t) -- 2 dt

где x(t) - исходная непрерывная функция, которой соответствует рещетчатая функция Nn для /г 1, 2, ... Предмет изобретения Экстраполирующий преобразователь кода в частоту, содержащий регистры памяти, множительные устройства, генераторы импульсов, схему «ИЛИ, счетчпк, управляемый делитель частоты и вычитающее устройство, отличаю щ и йен те.м, что, с целью уменьщепия погрещности воспроизведения непрерывного сигнала, разрядные выходы первого регистра памяти подключены к разрядным входам второго регистра памяти и кодовым входам первого множительного устройства, частотный вход которого соединен с выходом схемы «ИЛИ, а выход - с суммирующим входом вычитающего устройства, вычитающий вход которого подключен к выходу второго множительного устройства, кодовый вход которого соединен с разрядными выходами второго регистра памяти, а частотный вход - с выходом управляемого делителя частоты, подключенным также к одному из входов схемы «ИЛИ, другой вход которой соединен с выходом нервого генератора импульсов, подключенным также к частотному вход} управляемого делителя частоты, разрядные входы которого соединены с разрядными выходами счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго генератора импульсов, а вход установки нуля - к одной из входных клемм преобразователя, разрядные клеммы которого соединены с разрядными входами первого регистра памяти.