Устройство для функционального преобразования частотных и временных сигналов Советский патент 1979 года по МПК G06F17/10 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях, измерительных устройствах .

Известно устройство по авт.св. № 585498, содержащее генератор импульсов, первый элемент И, пересчетный блок, группу элементов И, элемент ИЛИ, управляющий счетчик, второй элемент И, счетчик результата, блок задания граничных условий и третий элемент И.

Это устройство осуществляет преобразование входного число-импулсного кода либо по квадратической зависимости, либо по линейной.Устройство применяется для функционального преобразования входного число-импульсного кода методом комбинирования кусочно-квадратичной и кусочно-линейной аппроксимаций.

недостатком данного устройства является невозможность изменения коэффициента при х, что не позволяет применить результаты наилучшего приближения функций параболой при построении устройства и снижает точность работы устройства.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства при этом же количестве оборудования. Эта цель достигается тем, что коэффициент регулируют при х, что приводит к изменению кривизны квадратичной зависимости. В устройство введены управляемый делитель частоты, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И. Выход управляемого делителя частоты соединен со входом третьего элемента И, выход которого соединен со входом управляющего счетчика, а выход блока задания

граничных условий дополнительно

подключен ко второму входу управляемого делителя частоты.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор импульсов 1, первый элемент И 2, пересчетный блок 3, группу элементов И 4, элемент ИЛИ 5, управляющий счетчик 6, второй элемент И 7, счетчик

результата 8, блок задания граничных условий (БЗГУ) 9, третий элемент И 10 и управляемый делитель частоты 11.

При измерении неизвестной частоты х по периоду Т устройство осуществляет комбинированную кусочно-квалратнчную и линейную аппроксимацию гиперболы ., г 4 следующим образом. В исходном состоянии в управляющем счетчике 6 записан некоторый начальный код N,который выбирается,исходя из диапазона и точности аппроксимации,5 в пересчетном блоке 3 записан код (О О ) где Ыд -емкость пересчетного бло3;-частота генератора импульТ.. - минимальный период входного сигнала,соответствующий его максимальной частоте txAA,oiKC в счетчике результата 8 записан код . , соответствующий fx/woRC в управляемом делителе частоты 11 занесен код делителя NS,JJ первый 2, второй и третий 10 элементы И закрыты. С периодом входного сигнала Т j первый элемент И 2 открыбается и остается открытым в течение времени Ту. Импульсы fд с генератора импульсов 1 поступают на входы пересчетного блока 3 и делителя частоты 11, а также на импульсный вход первого элемента И группы элементов и 4. Элемент И 10 открывается с приходом на его управляемые входы разрешающих сигналов от БЗГУ 9 и от пересчатного блока 3. Допустим от БЗГУ 9 такой сигнал поступал на вход элемента И 10 до срабатывания элемента И 2 под действием входного сигнала Tj, Тогда через Ч Т импульс переполнения пересчетного блока 3 открывает элементы И 7 и 10. начиная с этого момента времени, с выхода элемента И 2 импульсы fp поступают через делитель частоты 11 и открытый третий элемент И .10 на вычиатющий вход счетчика 6, а свыхода элемента ИЛИ 5 через открытый элемент И 7 на вычитающий вхсэд счетчика результата 8 поступают импульсы с частотой f(t). Выходная частота f(t) двоичного умножителя равна ° N. ,в счетчике 6. к - число разрядов счетчика 6; f(t)- частота импульсов, поступающих на вход делителя частоты 11. тогда U)-() . 2« v H-if-; 656071 е в { в ч % вы н ко 9 си И БЗ N ап ме и (Т 4 Код в счетчике результата изменяя по закону t (Odt-N о)ai iMaKC- ф:2Ы„1 -г i ND ечение всего интервала измерения j - ) и к концу этого интера принимает значение ВЫХ 8 - хллмн ЛА«,.с --||-2Н„(Т,-,нН f Тг ° т ,.2 N 2 N хммн VD -с . о М Гж Ы 2К н xivAMH мчаКС Введя обозначения X ло импульсов f о за время Т j , - х/лин мин получаем выражение одного кода Ngt,ix квадратичзависимость число-импульсных ов - (N..ii,.. N -мин (3 Эта формула верна, если от БЗГУ о открытия элемента И 2 поступил нал, разрешающий открытие элемента 0. В случае, если такой сигнал от У 9 не поступил, код в счетчике ь Нц const (на данном участке роксимации), выходная частота: f(-fc .-ff-ZN. Код в счетчике результата 8 изяется по закону i - MaKc-Jft dt N-концу интервала измерения Тх«лиц) принимает значение , - - N Гт -Т V 2 . Чммн .кс --| 2М„Т - 2М„Т „ -2АЫ„ - 2AN„X.. т.е. в этом случае выходной KonNg представляет собой линейную функцию от входного число-импульсного хода X и на данном участке аппроксимации имеет место кусочно-линейная аппроксимация. Изформулы (3) видно, что коэффициент при X можно изменять, устанавливая значение Ny. делителя частоты 11 из блока БЗГУ 9. Управление элементом И 10 с помощью блока задания граничных условий 9 позволяет комбинировать кусочно-квадратичную и линейную аппроксимации, что делает устройст во более гибким при воспроизведении различных функциональных зависимостей. . Путем изменения числа в БЗГУ 9 можно изменять коэффициенты аппрок симирующей функции. При накоплении в счетчике результата 8 числа, соответствующего одной из начальных точек, БЗГУ 9, собранный по схеме дешифратора, устанавливает в счетчике 6 начальное значение нового участка аппроксимации. Изобретение позволяет либо повысить точность аппроксимации функций параболой преобразования частотных и временных сигналов при сопоставимых затратах оборудования либо уменьшить количество оборудования для изготовления устройства, работающего с предельной точностью. Формула изобретения Устройство для функционального преобразования частотных и временных сигналов по авт.св. № 585498, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введен управляемый делитель частоты, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И, выход управляемого делителя частоты соединен со входом третьего элемента И, вь1ход которого соединен со входом управляющего счетчика, а выход блока задания граничных условий дополнительно подключен ко второму входу управляемого делителя частоты.