Частотно-импульсный функциональный преобразователь Советский патент 1979 года по МПК G06F17/10 G06G7/26 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники в частности, к устройствам функционального преобразования частотноимпульсных сигналов в цифровой код.

Известен частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий двоичный умножитель, дешифратор, счетчик и делитель частоты 1 .

Известен также частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий двоичный умножитель, управляемые делители частоты, дешифратор, блок памяти и блок управления 2 .

Недостатком известных преобразователей является пониженная точность функционального преобразования, обусловленная Погрешностью, вносимой двоичными умножителями.

Наиболее близким по техническому решению является частотно-импульсны функциональный преЬбразователь, содержащий генератор пачек импульсов, реверсивный счетчик, элементы И, причем, выход первого элемент И,подключенного первым входом к входу преобразователя, соединен с

первым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к сигнальному входу двоичного умножителя, соединенного выходом переполнения с входом программного блока, выход которого подключен к управляющему входу двоичного умножителя 3.

Использование в этом преобразователе генератора пачек импульсов, умножающего частоту входного сигнала Е любое число раз, в том числе в 2 раз, где п - число разрядов делителя двоичного умножителя, позволяет исключить погрешность двоичного умножителя. Однако при этом

ограчастота входного сигнала ничивается величиной

-П

где fn,a/- предельная частоты работы двоичного умножителя, обусловленная быстродействием его элементов.

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот функционального преобразователя.

С этой целью в преобразователь введены дополнительный двоичный умножитель, двоичный счетчик и триггер,соединенный первым входом с шиной стробирования и вторым входом первого элемента И и подключенный вторым входом к выходу второго элемента И,пер вый вход которого соединен с выходо триггера и первым входом третьего элемента И, а второй вход подключен к выходу переполнения основного дво ичного умножителя, соединенного сиг нальным выходом с суммирующим входо реверсивного счетчика,вычитающий вх которого через двоичный счетчик подключен к сигнальному выходу дополнительного двоичного умножителя, соединенного управляющим входом с выходом программного блока и подключенного сигнальньил входом через генератор пачек импульсов ко втором входу элемента ИЛИ и выходу третьег элемента И, соединенного вторым входом с шиной опорной частоты. Блок-схема преобразователя представлена на чертеже. Частотно-импульсный функциональный преобразователь содержит осноБной 1 и дополнительный 2 двоичные умножители, программный блок 3, генератор пачек импульсов 4, реверсивный счетчик 5, двоичный счетчик 6, элементы И 7,8,9, элемент ИЛИ 10, триггер И, шину стробирова ния 12 и шину опорной частоты 13. Работа преобразователя осуществляется следующим образом. Входной частотно-импульсный сигнал f поступает на первый вход пер вого элемента И 7, на второй вход которого поступает импульс длительностью Т( с шины стробирования 12. В течение интервала Т входная частота через элемент И 7 и элемент ИЛИ 10 поступает непосредственно на двоичный умножитель 1. В течение этого интервала триггер 11 находится в нулевом положении и следовательно блокирует элементы И 8,9. Двоичный умножитель 1 осуществля ет умножение числа импульсов на вхо де на заданный для каждого участка аппроксимации программным блоком 3 коэффициент ГТ. где 1 или 0; п- разрядность счетчика умножителя 1. Выходная последовательность импульсов двоичного умножителя поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 5. Таким образом, аппроксимирующая ломаная формируется последовательным переходом с одного участка на другой. В момент окончания интервала Tj, счет импуль сов в реверсивном счетчике 5 прекра щается в пределах одного из участко аппроксимации. При этом число импульсов, зафиксированное в реверсив ном счетчике отличается от значения соответствующего линейной функции преобразования на указанном отрезке на величину погрешности, текущее значение которой характеризуется выражением t П-Л 4 Л Г /Ь й% где Х:)- число импульсов, поступающее на вход умножителя 1 в пределах интервала последнего участка аппроксимации до момента окончания Т. В момент окончания временного интервала Т и опрокидывс.егся триггер 11 и разблокирует элементы и 8,9. Частота f с шиной опорной частоты 13 начинает поступать через открытый элемент И 9 и элемент ИЛИ 10 на двоичный умножитель 1, а также на генератор пачек импульсов 4. Двоичный умножитель 1 продолжает преобразовывать частоту д с коэффициентом наклона К; , соответствующим последнему участку аппроксимации, на котором остановился счет . в момент окончания Т,. Приращение выходного числа умножителя 1 поступает ка суммирующий вход реверсивного счетчика 5, Одновременно генератор пачек импульсов 4 на каждый входной импульс частоты fo вырабатывает 2 импульсов, которые поступают на сигнальный вход дополнительного двоичного умножителя 2. Управляющие входы двоичных умножителей 1,2 связаны с программным блоком 3 таким образом, что на умножителе 2 задается тот же коэффициент деления, что и на умножителе 1. Число импульсов на сигнальном выходе умножителя 2 в пределах рассматриваемого участка будет равно ,,:VKj2. вых - хз Указанное число имйульсЪв через работающий в режиме вычитания двоичный счетчик б, разрядность которого равна п , поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 5. В момент окончания рассматрива емого участка аппроксимации на выходе переполнения умножителя 1 вырабатывается импульс переключения участка аппроксимации, который, пройдя, через открытый элемент И 8, устанавливает в ноль триггер 11. Триггер 11 блокирует элементы И 8,9, в результате этого заканчивается цикл работы преобразователя. За время цикла работы преобразователя на суммирующий и вычитающий входы счетчика 5 поступит число импульсов, равное N...-(,)K-N.N..K,-, где N;. - количествор импульсов с выхода умножителя 1, поступившее до начала j-го участка аппроксимации. Последнее выражение показывает, что значение выходного кода преобразователя точно соответствует шин ной функции преобразования на J-о участке аппроксимации. При этом мак симальная входная частота функционального преобразователя определяется предельной частотой двоичног умножителя и в 2 раз превышает максимальную входную частоту устрой ства - прототипа. Формупа. изобретения Частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий генератор пачек импульсов, реверсивны счетчик, элементы И, причем выход первого элемента И, подключенного первым входом к входу преобразовате соединен с первым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к сигнальному входу двоичного умножител соединенного выходом переполнения с входом программного блока, выход которого подключен к управляющему входу двоичного умножителя, о тличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, в преобразователь введены дополнительный двоичный умножитель двоичный счетчик и триггер, сое86диненный первым входом с шиной стробирования и вторыг входом первого элемента И и подключенный вторым входом к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера и первым входом третьего элемента И, а второй вход подключен к выходу переполнения основного двоичного умножителя, соединенного сигнальным выходом с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого через двоичный счетчик подключен к сигнальному выходу дополнительного двоичного умножителя,соединенного управляющим входом с выходом программного блока и подключенного сигнсшьным входом через генератор пачек импульсов ко второму входу элемента ИЛИ и выходу третьего элемента И, соединенного вторым входом с шиной опорной частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 37677, кл. G06 Q 7/26, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 543945, кл. Q06 F 15/34, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР № 547788, кл. G06 J 3/00, 1976.

tepsi