Способ преобразования частотно- импульсного сигнала в код и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении вьзсокопроизводит-ельных частотно-импульсных вычислительных устройств и преобразователей типа частота-код.

. Известен способ преобразования частотно-импульсного сигнала в код, основанный на формировании длительности импульсов, кратных или равных периоду TX измеряемой частоты РХ,И квантовании этой длительностьк образцового интервала времени т с одновременным кодированием результата 1.

Недостатком способа является низкое быстродействие.

Известен способ преобразования частотно-импуль.сного сигнала в код, основанный на принципе последовательного сравнения входной частоты и ее остатков с соответствующими значениями опорных частот 2.

- Недостатком способа является низкое быстродействие преобразования.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем,, что в способе преобразования частотно-импульсного сигнала в кол, основанном на принциге последовательного сравнения входной частоты и ее остатков с соответствующими значениями опорных частот, входной сигнал разбивают на Р частей, каждую из частей,за исключением первой, умножают, часть входного сигнала,содержащего высокочастотные составляющие, преобразуют в код по методу по10разрядного взвешивания, выделяют остаток, который подвергают умно;;ению, высокочастотную часть умноженного остатка входного сигнала преобразуют по методу поразрядного взвешивания

15 в код, формируют второй остаток, который подвергают умножению, высокочастотную часть второго умноженного остатка преобразуют в код по методу поразрядного взвешивания с последую20щим выделением третьего остатка, который также подвергают умножению и т.д., умноженный Р 1-й остаток преобразуют по методу поразрядного взвешивания в код.

25

Устройство для осуществления способа содержит Р преобразователей частота-код, соединенный последовательно, каждый из которых, кроме последнего, содержит преобразователь поразрядного взвешивания, первый вход которого соединен с первым вхо дом блока вьщеления остатка, и входной клеммой преобразователя частота-код, второй вход соединен с выходом преобразователя поразрядного взвешивания, третий вход соединен с клеммой источника опорной частоты с; выход через умножитель частоты соединен с выходной клеммой преобразователя частота-кол второй и третий выходы умножителя частоты сое динены- с клеммами источников опорных частот, а последний преобразователь частота-код выполнен на преобразователе поразрядного взвешивания На чертеже приведена структурная :электрическая схема устройства, Устройство содержит Р преобразователей 1 частота-код, которые состоят из преобразователей 2 поразряд ного взвешивания, блоков 3 выделения остатков, умножителей 4 частоты. Преобразователи 2 имеют входные и одну выходную шину. На первую входную шину поступают импульсы измеряемой частоты F, на другие шины поступают импульсы опор ных частот F , Fj, Fo, , . . . , . Предположим, что устройство разбито на четыре преобразователя 1, коэффицие ты умножения умножителей 4 соответственко равны: п; 4, т 16, m 32 . Так как с помощью умножителей 4 частот частота на их выходе увеличи вается в 16 раз, делители частот во всех блоках 3 имеют три разряда. Число разрядов преобразователей 2 равно соответственно 9, 2, 4 и 5. Допустим, что входная частота изменилась в виде скачка от нуля до 1023476 Гц, в кодовой шине первого преобразователя сформируется код М 1100111112. По истечении времени С 0,65 м блок 3 сформирует импульсную последовательность РОСТ 1524 1ц. На выходе первого умножителя 3 FX2 РОСТ,- и 6096 ГЦ. В кодовой шине второго преобразо вателя 2 сформируется код Ыг 01По истечении Т 0,5 мс второй блок 3 выдаст импульсную.последовательность FOCYQ 2000 Гц. На выходе второго умножителя 4 -1 32000 Гц. В кодово шине третьего преобразователя 2 сфо МИруеТСЯ код No, llll. По истечении ti- 0,77 мс трети блок 2 сформирует импульсную последовательность FOCT 1284 Гц. На вы ходе третьего умножителя 4 получают Рк4 ., ) 41088 Гц. В кодово шине четвертого преобразователя 2 сформируется код N. OOlOla.. Время четвертого преобразователя ТГ4. 0,024 . -Таким образом,результирующий код равен Ny OOlQlllllOlllOOlllll,. Время измерения N 2. составляет Т„ 1,94 мс. Увеличение числа умножителей частоты приводит к дальнейшему повышению быстродействия преобразования. Формула изобретения 1.Способ преобразования частотно-импульсного сигнала в код, основанный на принципе последовательного сравнения входной частоты и ее (остатков с соответствующими значениями опорных частот, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия преобразования, входной сигнал разбивают на Р частей, каждую из частей, за исключением первой, умножают, часть входного сигнала, содержащего высокочастотные составляющие, преобразуют в код по методу поразрядного взвешивания, выделяют остаток, который подвергают умножению, высокочастотную часть умноженного остатка входного сигнала преобразуют по методу поразрядного взвешивания в код, формируют второй остаток, который подвергают умножению, высокочастотную часть второго умноженного остатка преобразуют в код по методу поразрядного взвешивания с последующим вьщелением третьего остатка, который подвергают умножению, умноженный Р1-й остаток преобразуют по методу поразрядного взвешивания в . 2.Устройство для осуществления способа по П.1, содержащее Р преобразователей частота-код,соединенных последовательно, каждый из которых, кроме последнего, содержит преобразователь поразрядного взвешивания, первый вход которого соединен с первым входом блока вьщеления остатка, и входной клеммой преобразователя частота-код,второй вход соединен с выходом преобразователя поразрядного взвешивания,третий вход соединен с клеммой источ-. ника опорной частоты, а выход через умнолситель частоты соединен с выходной клеммой преобразователя частота-код, второй и третий входы умножителя частоты соединены с клеммами источников опорных частот, а последний преобразователь частота-код выполнен на преобразователе поразрядного взвешивания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. Киев, Вища школа. Головное изд-во, 1973, с. 522. 2.Авторское свидетельство СССР № 341160, кл. Н 03 К 13/20, 1973 (прототип).

7

V