Преобразователь частоты в код Советский патент 1980 года по МПК G01R23/10 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использован в дискретных системах контрюля и управления с частотными входами. Известно устройство для преобразования частоты в код, включающее формирователь, блок управления, гене ратор стабильной частоты, блок управ ляемой задержки, ключ, элемент ИЛИ и счетчик 1. Работа этого устройства заключается в квантовании периода, выделяемого формирователем, эталонной частотой. Далее величина кода в счетчике корректируется путем подачи на него импульсов генератора в течение интервала, функционально зависящего от кода периода и формируемого блоком управляемой задержки. Недостатком этого устройства является сложность, обусловленная наличием блока управляемой задержки, который по существу представляет со бой функциональный (гиперболический преобразователь кода во временной интервал и является весьма сложным устройством, особенно при широком диапазоне преобразуемых частот. Кро Ме того, устройство не позволяет од новременно с отсчетом частоты получать отсчет ее приращения. Известен также преобразователь частоты в код, содержащий два формирователя, два ключа, генератор стабильной частоты, преобразователь код - частота и счетчик 2. Работа данного устройства происходит в два этапа, на первом из которых в регистре преобразователя код - частота с помощью первого формирователя, первого ключа и генератора формируется код, пропорциональный периоду преобразуемой частоты. На втором этапе в течение интервала, пропорционального периоду выходной частоты преобразователя код - частота, с помощью второго формирователя, второго ключа и генератора в счетчике формируется код, пропорциональный преобразуемой частоте. Данное устройство не позволяет одновременно получить цифровые эквиваленты частоты и ее приращения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения одновременного получения цифровых эквивалентов частоты и ее приращения.

Цель достигается тем, что в преобразователь частоты в код, содержащий два формирователя, к входу первого из которых подключена входная шина, а его выход соединен с установочными входами счетчика и преобразователя код - частота и входом ключа, выход которого соединен с кодовым входом преобразователя код частота, генератор стабильной частоты, выход которого соединен с вторым входом ключа и частотным входом преобразователя код - частота, введены дополнительный преобразователь код-частота, блок вычитания, реверсный счетчик и блок перезаписи кода. Причем выход первого формирователя соединен с установочным входом дополнительного преобразователя кодчастота и управляющим входом блока перезаписи кода, к информационным входам которого подключены кодовые выходы преобразователя код-частота, выходы блока перезаписи кода соединены с кодовыми входами блока вычитания и дополнительного преобразователя код-частота, к час-тотному входу которого подключён частотный выход преобразователя код-частота, частотный выход дополнительного преобразователя код-частота соединен с первым входом второго формирователя к второму входу которого подключен информационный выход блока вычитания, знаковыми выходами соединенный со знаковыми входами реверсиного счетчика, к счетному входу котрого, а также к счетному входу счетчика и к дополнительному входу первого формирователя подключен выход второго формирователя, при этом выход ключа соединен с частотным входом блока вычитания, тактовый вход которого соединен с выходом генератора стабильной частоты.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

. Устройство содержит входную шину F, формирователь 1, ключ 2, генератор 3 стабильной частоты, преобразователи 4, 5 код-частота, блок б перезаписи кода, блок вычитания 7, формирователь 8, счетчики 9, 10.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии потенциалом формирователя 1 закрыт ключ 2, в Регистре преобразователя 4 хранится код предыдущего периода преобразуемой частоты

Ni-A fo

Тi4

где fg-частота генератора 3, а в реверсивном счетчике 9 - код Ng, соответствующий предыдущему значеник, преобразуемой частоты.

С подачей на формирователь 1 очередного импульса преобразуемой частоты на время Т; открывается ключ

|2, осуществляется передача кода Nj.,через блок б в блок вычитания: 7 и в регистр преобразователя 5. Через, открытый ключ 2 импульсы генератора 3 поступают в очищенный регистр преобразователя 4. На время Т выработка выходных частот преобразователей 4, -5 запрещается путем подачи на их установочные входы потенциала формирователя 1. Новое значение кода в регистре преобразователя 4

N; .

При этом в.блоке вычитания осуществляется вычитание ранее записанного параллельного кода N,. и число5 импульсного кода N; , поступающего

с выхода ключа 2. По окончании интервала Т| на информационном выходе блока вычитания имеет место частота, пропорциональная разности чисел ы,.

Q и N, , т.е. разности периодов Т;,;,

и Т,

(N-,NI bfc, fo( т; )

.

где Р - постоянная.

5 На знаковых выходах блока вычитания потенциалы таковы, что при Т| Т;. разрешается работа реверсивного счетчика 9 на вычитание, а при Т; Т-( - на сложение.

Q По окончании периода Т; потенциалом формирователя 1 разрещается работа преобразователей 4, 5, Их выходные частоты

f , N;

Т;

к к

,3

F N.-1 Fg, Ti- Ti КК

где К - постоянная.

Одновременно срезом импульса формирователя 1 обнуляется счетчик 10. Первым импульсом Fp формирователь 8 устанавливается в состояние, при котором блокируется работа формирователя 1, а импульсы F., поступают на счетные входы счетчиков 9, 10. Этот процесс продолжается до поступления второго импульса F5 . Формирователь 8 открыт в течение интервала 1 К2

в F.

f 3 . Ф- . т.

О - --(

За .это время в реверсивном счетчике 9 добавляется .(при Т; Т;„, ) или вычитается (при Т-, Т; ) число

Т - JS1

6N. F, 8 fxF

о -1 Т-, 1 - Fi-И

Таким образом, в счетчике 9 по окончании цикла преобразования записывается число NgtANg, соответствующее текущему значению частоты, а в счетчике 10 - число ANg соот-ветствующее текущему значению прирьавцения последней.

Формула изобретения Преобразователь частоты в код, содержащий два формирователя, к вхо ду первого из которых подключена входная шина, а его выход соединен с установочными входами счетчика и преобразователя код-частота и первым входом ключа, выход которого соединен с кодовым входом преобразователя код-частота, генератор стабильной частоты, выход которого соединен с вторым входом ключа и частотным входом преобразователя код-частота, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ ных возможностей, в него введены дополнительный преобразователь кодчастота, блок вычитания, реверсивный счетчик и блок перезаписи кода, причем выход первого формирователя соединен с установочным входом дополнительного преобразователя код-частота и управляющим входом блока перезаписи кода, к информационным входам которого подключены кодовые выходы преобразователя код-частота, при этом выходы блока перезаписи кода соединены с кодовыми входами блока

вычитания и дополнительного преобразователя код-частота, к частотному входу которого подключен частотный выход преобразователя код-частота, а частотный выход дополнительного преобразователя код-частота соединен с первым входом второго формирователя, к второму входу которого подключен информационный выход блока вычитания, знаковые выходы которого соединены со знаковыми входами ре0версивного счетчика, к счетному входу которого, а также к счетному входу счетчика и к дополнительному входу первого фоЕяиирователя подключен выход второго Формирователя, вы5ход ключа соединен с частотным входом блока вычитания, тактовый вход которого соединен с выходом генератора стабильной частоты. Источники информации,

0 принятые .во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 463926, кл. G 01 R 23/00,1975.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2585454/18-21,

кл. G 01 R 23/10, 02.05.78.