Устройство для преобразования кодов в частоту Советский патент 1979 года по МПК H03K13/02 

циента преобразования, например в виде отношения двух кодов,что не поз воляет получать дополнительный выИГрЕла в быстродействии за счет совмещения реализуемыхопераций, а также отношения двух кодов по абсолютной вёли1ине больше единицы.5

Цель .изобретения - повышение точ ности преобразования.

Эта цель достигается тем, что в устройство для преобразования кодов в частоту/ содержащее первый счетчик 10 импульсов, первые выходы которого под ключены через последовательно соединенные первый МН1ОГОВХОДОВОЙ элемент совпадения и элемент задержки.к первому входу элемента ИЛИ, второй вход j5 которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к счетному входу первого счетчика импульсов,

второй . счетчик импульсов , выходы КО

торого подключены к выходам второго „„ многовходового элемента совпадения, иива.импульсных сумматора, первый, вход первого из которых подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход первого импульсного сумматора соеди нен с выходом дополнительного многовходового элемента совпадения, входы которого подключены ко вторым выходам первого счетчика импульсов, авы-. ход первого сумматора соединен с входом, второго сумматора, второй 30 вхсэд KOTOpotu подключён к выходу второго многоБхбдовЬгб элемента- совйаденй.я , прйч.ем. вйход второго сумматО а соединен со счетным входом.вторЬго счётчика импульсов. 35

Структурная электрическая-схема устройства приведена на чертеже. , Устройство содержит двоичные ,счет.ЧИК11 1 и 2;.-ййогбвходовыё эйёмёнты : 3-5; йлемёнт б ИЛИ, Импульсные сум-. 40 моторы 7 и .8, элемент 9 задержки/ генератор 10 импульсов, шины 11-13 ввода сомножителей и шину 14 выхода.

Выходы сЧётчика 1 подключены ко ёхЬдам элементов. 3 .и 4. ббъёдане н - . ШевЁ1х6ды ;элёмента 3 подключены ко. ..;ёдамёнта. 9 задёржкп, выход ко торого соединён с пёрвым входом, элемента .6 ИЛИ, второй вход Которого соединён с выходом генератора 10 имЙуЛбСЬв. Выход элемента б ИЛИ соеди- SO со входом счетчика 1 и 6 первым йхддомсумматора 7, второй вход котбpdro подключен к объединенным выходаГ элемента 4, авыход - к первому входу второго сумматора 8, второй вход 55 ko.TOporo соединен- с объединенным вы;} Одом элемента 5, а выход - со входом счетчика 2 и выходом 14 устройства. Шины И ввода первого сомножителя йодключены ко вторым входам элемента 60 ,шины 12 вводавторого сомножителя Iko вторым вхЬдам элемента 4, а шины 14 вода третьего сомножителя - ко вто5ымвходам элемента 5.

Устройство работает следующим об- разом.

661773

в общем случае уст-ройствр реализует коэффициент преобразования кодов в частоту повторения импульсов вида Kf, N.J Nj/Nj , где код сомножителя N-f подается на входы 11, код сомножителя Ng-Ha входы 12, .а код сомножителя N - на входы 13,

В зависимости от действительного; состояния управляющих кодов на входах 11-13, устройство реализует частичные коэффициенты преобразования кодов в ча.стоту повторения .импульсов .

При подаче импульсов генератора 10 на один из входов элемента б ИЛИна его выхода устанавливается частота F. импульсов F ген 3

где Fg - частота импульсов, поступающих на второй вход элемента б ИЛИ через элемент 9 задержки с объединенных ВЕлходов элемента 3 равная NX ,

а

-I 2

N - код первого сомножителя; следов ательно частота ifiasKa.

Л Г I.ALJ л - и /

( 2

-{ ген откуда , .

tоП

ген

F.

N-I .

12Частота F поступает на первый вход сумматора 7, на второй вход кс торого поступает частота с .объединеннйх выходов элемента 4, равная

к - N2. . В4 - 2 Частота Fg , поступающая с выхода сумматора 7, равна

,.,.,,„(Хйй

Из последнего выражения видно, что первый частичный коэффициент преобразования К„ устройства равен

IMJ/ . больше единицы и может быть обозначен в вИдё 1(1 А, а второй частичный коэффициент преобразования Кfig равен

. . - 2 + N2

2

больше единицы и может быть обозначен в виде К„ Б (1 + Nj,2), Час тота F,j поступает на первый вход сумма.тора 8, работающего в режиме вы- . читания, на второй вход которого поступает частота Fg объединенных выходов элемента 5, а с выхода импульс ного сумматора 8 на выходную шину 14устройства поступает частота, равная

ВЫ

вых2откуда

. -. -с .

вых FX jfrqjjj

где ( Nj) - третий частичный коэффициент преобразования .К , когорый может быть записан в виде С К„| и/1 + Nj-2 Частота на выходе устройства таким образом, равна, р ( N2)2 г(). 2П (2 + Ng) Рассмотрим подробнее режим преобразования отношения двух кодов N 3 в частоту импульсов .. Jk. ВЫХ Nj Код ,числа N устанавливается равным нулю, а так как второй частичный коэффициент преобразования Кд ч изменяется от 1 (при N 0) (при Ng 2 - 1) , очевидно, представляет собой дробный коэффициент преобразования, целая часть которого равна 1, а дробная равна N, 2 - задается в виде кода на вход ных шинах 12 устройства. Третий частичный коэффициент прео разования К„ изменяется рт 1 (при NJ 0) до 2 (при ) и представляет собой дробный коэффициент преобразования, целая часть которого равна 1, а дробная ;равн-а N,,2 и задается в виде кода на входных шинах 13 устройства. Очевид но, что отношение кодов чисел N Nj - отношени.е второго и третьего ч тичных коэффициентов преобразования соответственно-представляет собой дробный коэффициент преобразования, изменяющийся от - (при и ) до 2 (при N2 и N 0) с шагом дискретности, равны , где п - разрядность счетчиков 1 и 2,т.е.шаг дискретности изменения коэффициента преобразования устройст ва в режиме отношения двух кодов мен tue единицы,и может задаваться с треб емой и приемлемой для практики точностью, а значение коэффициента преобразования, не провосходящего 2 йозволяет выбирать оптимальное значение частоты генератора 10. Частота на выходе устройства в этом режиме 1равна -F ()2 РВЫХС ген (,,V2 При необходимости уменьшения шаг дискретности изменения выходной час тоты код числа Ng устанавливается р ным нулю, а коэффициент преобразова ния определяется koдoм числа Н,иэм нение которого на единицу обуславли вает более крупную дискретность изменения первого частичного коэффици кодом числа Nj. Частота на ента и выходе устройства в этом случае рав на 2 выл с (2lN, В режиме преобразрвания двух код устройство работает следующим образом., , . Код сомножителя Nj устанавливается равным нулю, а частота на выходе устройства определяется соотнсядением 2(,,) (,1 2 и может при необходимости дополнительно масштабироваться в сторону понижения путем подачи соответствующего кода числа Ы„ :на вводные шины 13. . -.., При дополнительных требованиях и пульсации выходной частоты элемент; 9 задержки может быть выполнен управляемым (аналоговым, цифровым или комбинировайным) в зависимости от кода числа N. Предложенное устройство реализует коэффициенты преобразования с малым шагом изменения, который определяется требуемой точностью реализал ии коэффициента преобразования с точностью до действьтащего разряда чисел Ng и NJ , что позволяет применять устройство в цифровых синтезаторах частоты, устройствах цифровой обработки .информационных сигналов и в других случаях, когда необходима высокая точность. Воспроизведение требуемой частоты начинается с момента подачи кодов чисел на управляющие входы устройства, что обеспечивает более высокое быстр,одейс±вие. . , Кроме того, устройстбо требует при реализации меньших аппаратурных затрат, что повышает эффективность использования аппаратуры. Фо змула изобретения Устройство для преобразования кодов в частоту , содержащее первый счетчик импульсов, первые выходы которого подключены через последовательно соединённые первый многовходовый элемент совпадения и. элемент задержки к Первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход к счетному входу первого счетчика импульсов, второй счетчик импульсов, выходы которого .подключены к выходам второго мнрговходового элемента совпадения, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены многовходовой элемент совпадения и два импульсных сумматора, первый вход, первого из которых подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход импульсного сумматора соединен с выходом дополнительного многовходового элемента совпадения, входы которого подключены ко вторым выходам первого счетчикаимпульсов , а вь1ход -первого сумматора соединен с первым входом

второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго многовхолового элемента совпадения, причем выход второго сумматора соединен со счетным входом второго счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

№ 418857, кл,С 06 Р 7/39, 4.06,1974.

2.Авторское свидетельство СССР

371681, кл.Н 03 К 13/02, 4,08.1973,

U