Частотно-импульсное диференцирующее устройство Советский патент 1978 года по МПК G06G7/18 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено, в частности, для дифференцирования частотно-импульсных сигналов при отсутствии или малом уровне номех.

Известно частотно-импульсное дифференцирующее устройство 1, содержащее реверсивный счетчик, двоичный умножитель, делитель частоты, генератор импульсов и блок вычитания.

Недостаток этого устройства состоит в наличии апериодического запаздывания при дифференцировании входных сигналов.

Известно также частотно-импульсное дифференцирующее устройство 2, содержащее блок суммирования - вычитания, реверсивный счетчик, двоичный умножитель, делитель частоты, генератор импульсов и блок вычитания.

Недостаток такого устройства заключается в сложности его конструктивной реализации.

Прототипом изобретения является частотно-импульсное дифференцирующее устройство 3, содержащее делитель частоты, вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а выходы подключены к первой группе входов двоичного умножителя, соединенного второй группой входов с выходами разрядов реверсивного счетчика и

подключенного выходом к нервому входу блока вычитания, соединенного выходами с входами элемента ИЛИ и входами знакового триггера, выходы которого подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, соединенного счетным входом с выходом устройства.

К недостаткам прототипа относится пониженная динамическая точность дифференцирования, обусловленная наличием апериодического запаздывания в работе устройства.

Цель изобретения - повышение точности

дифференцирования при отсзтствии импульсных помех.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введен блок сложения, подключенный первым входом к входу устройства, вторым входом - к выходу элемента ИЛИ, а выходом - к второму входу блока вычитания и счетному входу реверсивного счетчика.

На чертеже представлена структурная

схема частотно-импульсного дифференцирующего зстройства.

Устройство содержит реверсивный счетчик 1, двоичный умножитель 2, делитель 3 частоты, блок 4 вычитания, элемент ИЛИ 5,

блок 6 сложения и знаковый триггер 7. Выход двоичного умножителя 2, подключенного нервой группой входов к выходам делителя 3 частоты, а второй группой входов- к выходам разрядов реверсивного счетчика 1, соединен с первым входом блока 4 вычитания, второй вход которого подключен к выходу блока 6 сложения, выходу устройства и счетному входу реверсивного счетчика 1. Выходы блока 4 вычитания соединены с входами элемента ИЛИ 5 и входами знакового триггера 7, выходы которого подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 1. Блок 6 сложения соединен первым входом с входом устройства, а вторым входом - с выходом элемента ИЛИ 5. Вход делителя частоты подключен к шине тактовых импульсов. Частотно-импульсное устройство работает следующим образом. В исходном положении триггеры реверсивного счетчика 1 находятся в нулевом состоянии. Входная частота Fx(t) подается на первый вход блока 6 сложения, на второй вход которого поступает через элемент ИЛИ 5 разность между выходной частотой Fz(t) устройства и частотой Fi(t) с выхода двоичного умножителя 2. В установленном режиме частота/z (О с выхода блока 6 сложения, являющаяся выходной частотой устройства, описывается выражением F(i) F(t) + F(i)-F,(). Так как частота на выходе двоичного умножителя 2 равна FAt) , где FO - опорная частота с щины тактовых импульсов; Л/те 2 - коэффициент пересчета реверсивного счетчика 1 (п - число разрядов счетчика); N(t)-код, соответствующий текущему значению числа в счетчике 1, то в соответствии с указанным выражением выполняется равенство F,-N(t) PAf) Поскольку код N(f) образуется -за счет накопления (интегрирования) в реверсивном счетчике 1 импу„тьсов выходной частоты Fz(t}, то выходная частота устройства связана с входной частотой вырал ением P.(. e. устройство позволяет формировать производную по времени от частотно-импульсного сигнала без динамических ошибок, обусловленных наличием апериодического запаздывания в устройстве - прототипе, оно обладает более высокой точностью дифференцирования частотно-импульсных сигналов в условиях отсутствия высокочастотных импульсных помех. Формула изобретения Частотно-имнульсное дифференцирующее устройство, содержащее делитель частоты, вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а выходы подключены к первой группе входов двоичного умножителя, соединенного второй группой входов с выходами разрядов реверсивного счетчика и подключенного выходом к первому входу блока вычитания, соединенного выходами с входами элемента ИЛИ н входами знакового триггера, выходы которого подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, соединенного счетным входом с выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дифференцирования при отсутствии импульсных помех, в устройство дополнительно введен блок сложения, подключенный первым входом к входу устройства, вторым входом - к выходу элемента ИЛИ, а выходом - к второму входу блоку вычитания и счетному входу реверсивного счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 374617, кл. G 06G 7/18, 1971. 2.Заявка № 2456768, кл. G 06G 7/18, 01.03.77, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства. 3.Авторское свидетельство СССР № 424144, кл. G 06F 7/38, 1972. .у„r-,. li(f-)V2