Частотно-импульсное множительноделительное устройство Советский патент 1978 года по МПК G06F7/52 

Изобретение относигся к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при решении практических аа- пач, связанных с созданием систем управления, измерения и регулирования, в час1 ности при построении схем управления скоростями перемещения манипулятора промышленного робота.

Известно частотно-импульсное к-шожи- тельно-пелительное устройство, содерж1а- щее делители частоты и ключи Jlj . Однако оно имеет ограниченный динамический диапазон входных частот. Наиболее близким к изобретению техническим решением является частотно-импульсное множительно-делигельное устройство, содержащее первый и второй счетчики Г2| . В этом известном устройстве при проведении операции с сигналами большой частоты число разрядов счетчика оказывается слиш- ком большим, в результате чего ограничивается динамический пиапазон его.

Целью изобретения является расширение диапазона входных частот. В предлагаемом устройстве это достигается тем,

что око содержит триггер, однови агор, схему сравнение, первый и второй элемен- , ты И, первые входы элементов И подключены соотвегственно к шинам первой к втрой входной частоты, вторые входы - к прямому выходу грнггера, входу одновибратора в инверсному выходу триггера соот ветственно, выходы элементов И подключены ко входам первого и второго счетчиков соответственно, выходы которых подключены ко входам схемы сравнения, выход которой подключен к выходу устройства и управляющему входу второго счетчика, управлякштй вход первого счетчика подключен к выходу одновибратора.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

В состав устройства входят счетный триггер 1, элементы И 2 и 3, счетчики 4 и 5 импульсов, одновибратор 6 и схема 7 сравнения.

Сигнал делительной частоты Г|(1) поступает на вход 8, сигнал делимой чаототы о() поступает на вхоа 9, а сигнад опорной частоты rQ(t) поступает на оч гный вхоп Ю триггера 1, который iipH этом формирует тактовый сигнал час- roTbir.(t)4K,(t} .(t)i.« с периодом следования импульсов , -L.4 8 ;t)b Сигналы делимой и делительной частоты поступают на входы элементов И 2 и 3. регламентирующих запись этих сигна лов в счетчики 4 и 5 и управляемых выходными сигналами тригг а 1. Выходной сигнал устройства вырабатывается схемой 7 сравнения в зависимости от состояния счетчиков 4 и 5. При поступлении очерёдного импульса опорной частоты o(i) на счетный вхо Ю триггера 1 последний устанавливается в противоположное состояние, например единичное. При этом запирается элемент И 2 и единичный сигнал прямого выхода триг гера 1 отпирает элемент И 3 и одновременно поступает на вход одновибратора 6, который вырабатывает единичный импульс сброса, очищающий счетчик 5. Из выражения (1) следует, что триггер 1 в единичном состоянии находится в течение времениПри этом через открытый элемент И 3 на запись в счетчик 5 поступает Kg импульсов частоты 2 (t); 4 2.(1) Следующий импульс опорной частоты ) переводит т{зиггер 1 в нулевое состояние, при котором элемент И 2 открывается, а элемент И 3 закрывается,, при этом запис частоты ) в счетчике 5 прекращается. За время (2), в течение KOTOpoixi триг гер 1 находится в нулевом состоянии, через открытый элемент И 2 на запись в счетчик 4 поступает Кi импульсов час- готы F (i)4 (4) К выходам счетчиков 4 и 5 подключена схема сравнения 7, которая вырабатывает импульс каждый раз, когда состояния счет чиков схзвпадают, при этом вырабатывпеый схемой сравнения импульс поступает а выход устройства и сбрасывает в ноль четчик 4. Очевидно, что количество импульсов К , вырабатываемых схемой 7 сравнеия определяется из соотношения Н,(5) Подставляя в формулу (5) значения выражений (3) и (4) получаем 5-ТТ, -1 «значение L 2) - периода следования импульсов, вырабатываемых схемой 7 сравнения за время (2), определяется соотношением. После подстановки выражения формулу (7) име.ем или, переходя к частоте и преобразуя выраясение (8), получаем foa)-Pi(i) () Далее работа схемы происходит в порядке, описанном выше. Таким образом, на выходе схемы формируется дискретный частотно-импульсный сигнал (9), частота которого ) прямо пропорциональна опорной частоте FQ(i)и делимой частоте Pj(tj и обратно пропорциональна делительной частоте Г2 |i) Введение в схему новых элементов выгодно отличает предлагаемое множительно-делительное устройство от изваст ного, так как позволяет производить операции над частотными сигналами в широком диапазоне, что в свою очередь позволяет с большей плавностью регулировать скорость перемещения исполнительных органов промышленных роботов, в результате чего повыщаются точность позиционирования и повторяемость. Формула изобретения Частотно-импульсное множительно-делительное устройство, содержащее первый и второй счетчики, отличающееся тем, что, с целью расширения пиапазона входных частот, оно соде()жиг триггер, одновибратор, схему сравнония, норвый и второй Э7геметъ1 И, первые элементов И подключены соответсг 1оняч к ш()нам первой и второй входной чгкпо-

ты, вторые вхопы - к прямому выходу триггера, входу одновибрагора и инверсному выходу триггера соответственно, выхопы элементов И подключены ко входам первого и второго счетчика соответственно, выходы которых подключены ко вхопам схемы сравнения, выход которой подключен к выходу устройства и управляющему входу второгхэ счетчика, управляющий вход

первого счетчика подключен к выходу рпновибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Карпов Р. Г. Техника частотно-импульсного моделирования. Машиноведение, 1969. с. 77-79.

2.Авторское свидетельсгво СССР hfc 278233. кл.. Q Об Q 7/16, 1968.