Преобразователь кода в частоту Советский патент 1979 года по МПК H03K13/02 

- -, . , . Изобретение относится к области .. ; ;информационно-измерительной и. sbrancjte1тельной техники и может быть . исполь- зрвано в измерительных информацйон- ных системах для сопряжения ЦВМ со специализиробанными вычислителями , . работающими с -частотным спо.собом. представления информации.

Известен преобразователь код-часто та,содержащий регистр преобразуемогр . ,, кода, дешифратор и управляемый гене ратор выходной частоты, выполненный как аналоговая схема или в виде дискретного устройс.тва, состоящего,из . генератора опорной частоты, дискретного делителя частоты, системы кл1б-. чей, соединенных с регистром преобразуемого кода или дешифратором, и ло- . гических элейентов ИЛИ 1, ,

Недостатком известного преобразо: вателя является piesKoe увё.лйчёнйе . объема и сложности оборудования при повышении точности преобразования. Известен преобразователь;кода в частоту, который выполнен как компенсационная система и содержит ре- ; гистр преобразуемого кода, аналоговый управляемый генератор и узел сравнения кода с частотой, выход которого

через усилитель подключен к входу управляемого генератора 12 . Узел сравнёнй;Йкода с -частотой со-. держит время-ймпульсный преобразова-. |гель, реализованнай на.основе двоич ного счётчйкаТ схему эталонного времени и схему сравнения двух временныкинтервалов, что усложняет преобразователь. При этом коэффициент передачи узла сравнения обратно пропорционален. входнрму коду, что уменьшает устойчивость рйботы .преобразователя при большом диапазоне входных кодой, а при повышении устойчивости -схема . преобразователя: усложняется. Кроме того, преобразователь позволяет получить лишь линейную характеристику преобразования. . Цельюизоёретенйя является упрощение преобразователя- при работе в широком диапазоне .входнк1хкодов и расширение его функциональных,возможностей. Эта цель достигается.тем, что в преобразователе коДа в частоту, содержащем;регистр преобразуемого кода, управляемый генератор выходной частоты и узел сравнения кода с частотой, выход которого через усилитель связан со. входом управляемого генератора ВЫХОДН.ОЙ частоты, узел сравнени кода с частотой состоит из квазиура новешенной мостовой- схемы, ветви ко торой выполнены соответственно в ви де цифрового управляемого делителя пряжения и частот Ю зависимой цепи, дифференциального амплитудного нуль Гана.Входы цифрового управляемого д лителя напряжения соединены с выход ми регистра преобразуемого кода.Вер ны мостовой , относящиеся к ди агонали питания, подключены к выход управляемого генератора, а выходы , цифрового управляемого делителя и частотно-зависимой цепи связаны со входами нуль-органа. Упрощение схемы преобразователя по сравнению с известным обеспечива ется простотой схем цифрового управ ляемого делителя и дифференциальног Н5ль-органа,5 а также возможностью выполнения частотно зависимой цепи ввиде простой КС-схемы, а независи мость коэффициента передачи узла сравнения от входного кода позволяет обеспечить достаточный запас устойчивости преобразователя при его работе тз широком диапазоне входных кодов без существенного усложнейия схемы.- . - Возиожноств получения различных функций преобразования, решаемых предлагаемым устройством, например линейной, определяется возможностью выбора различных схем частотно зави симых цепей с соответствуговдими амплитудно-частотными характеристиками. На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого преобразователя а на фиг.2 - вариант наиболее прост Схемы частотно зависимой цепи. Преобразователь содержит регистр преобразуемого кода 1, квазиуравновешенную мостовую схему, состоящую из цифрового управляемого делителя напр51жения 2 и частотно зависимой цепи 3, и последовательно соединенные дифференциальный амплитудный . нуль-орган 4, усилитель посто нного тока 5 и управляемый генератор 6. Выходы регистра 1 и генератора б подключены соответственно ко входам делителя 2 и к. вершинам мостов схема, ОТНОСЯЩИМСЯ: д диагонали пита ния. Вершины моста, относящиеся к измерительной диагонали, соединены с входами нуль-органа 4. Преобразователь работает следующим образом. . . , .,.-.,-, ... Нуль-орган 4 формирует сигналди, равной разностей величин, пропЬрциональных амплитудам выходных напряже НИИ U и Ui делателя 2 и .частотно зависимой цепи 3 соответственнб; ди - , где К и К 2 - коэффициенты передачи соответствующих каналов нульоргана. Напряжение ли усиливается усилите-t лем 5 и воздействует на генератор б, изменяя его частоту, а, следовательно, и зависящую от частоты величину {U2) таким образйм, чтобы подцерживало.сь равенство дИ 0, при котором кли,1 к IU2. срответствует условию квазиравновесич схемы с учетом зависимостей {,. m N ; - пК (с«)) , гда N- входной код; (SJ - выходная частота К(ш)- амплитудно-частотная характеристика цепи 3; И1,и и - постоянные коэффициенты. Равенство (1) определяет функцию П1зеобразования, реализуемую преобразователем, как функцию- К , , обратную К(ш) (fbN) , (2) гдер,-. .. Из уравнения (2) следует, что линейность функции преобразования достигается при использовании в качестве цепи 3 любой схемы, имеющей пропорциональную зависимость между частотой входного напряжения и выходным .Напряжением. Подбором различных амплитудНо-частоТных характеристик цепи. J, выбором схемы этой цепи и значений параметров с помощью предлагаемого устройства можно воспроизвести или аппроксимировать широкий класс нелинейных функций преобразования кода в частоту. Эта возможность иллюстрируется примером простейшей КС - цепи, кото- . рая может быть использована в качестве цепи 3. Эта цепь (фи.г.2) известна как дифференцирующая, и имеет амплитудно-частотную характеристику с убывающей производной V-1+ш с где R и С - соответствующие пара етры цепи. Используя различные участи характеристики (3), путем выбора олжньйх значений произведения Тгс, можо в ограниченном диапазоне частот ппроксимировать как линейную-завиимость, так и различные нелинейные. Технико-экономическая эффективость изобретения заключается в уменьении числа;используемых в преобразоателе блоковидеталей и упрощении ехнологии изготовления устройства, также в возможности реализации выислительных операций типа нелинейых преобразований одновременно с

П рео6разованием кода в частоту так как при этом вычислительные устройства, с которыми связан преобразователь, освобождаются от выполнения. ; указанных операций.

Формула изобретен,ия

.Преобразователь кода в частоту, выполненный в виде компенсационной системы, содержащий регистр преобразуемого кода, управляемый генератор выходной частоты и узел сравнения кода с частотой, выход которого через усилитель постоянного тока связан со входом управляемого генератора выходной частоты, отличающийся тем, что, с целью упрощен схемы преобразователя при его работе в широком диапазоне входных кодов и расширения функциональных возможностей:,в нем узел сравнения кода с

.частотой состоит из квазиуравновешенной мостовой , ветви которой выполнены соответственно в виде циф рового управляемого делителя напряжения и частотно зависимой цепи и дифференциального .амплитудного нульоргана, причем входы цифрового управляемого делителя напряжения соединены с выходами регистра преобразуемо-, го кода, вершины мостовой схемы, относящиеся к диагонали, питания , подключены к выходам управляемого генератора, а выходы цифрового управляемого делителя и частотно зависимой цепи связаны с входами нуль-органа,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельЬт1зо СССР

№ 360717, кл.НОЗ И 13/02, 05.04.71.

2,Авторское свидетельство СССР № 362456, кл.нОЗ К 13/02, 21.09.70.

риг.

-X

f

Фиг.г