Преобразователь частота-код Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА-КОД

1

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования абсолютного значения относительного отклонения неизвестной частоты от номинального в цифровой код.

По основному авт. св. 358780 известен преобразователь, который содержит два соединенных последовательно двоичных умножителя частоты с одним управляющим счетчиком. За время, равное длительности периода измеряемого сигна.ла, на выходе преобразователя получают код, пропорциональный значению неизвестной частоты Г .

Недостатком этого преобразователя является то, что он имеет ограниченные функциональные возможности,.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя за счет сообщения возможности преобразователя относительного отклонения неизьестной частоты от номинального значения.

Поставленная цель достигается тем, что в, преобразователь частота-код, содержащий два последовательно соединенных двоичных умножителя частоты с одним управляющим счетчиком.

Генератор опорной частоты, выход которого соединен со счетчиком импульсов одного из умножителей, и блок управления, выходы которого подключены

5 к управляющим входам двоичных умножителей, дополнительно введены двоичный умножитель, счетчик номинального значения Периодов, блок сравнения, ключ и счетчик результата, причем

0 выход генератора опорной частоты подключен ко входам дополнительного двоичного умножителя и счетчика номинального значения периодов, управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом блока управления, а выход - со входом блока сравнения, управляющий вход которого соединен с входной шиной преобразователя, а выход - с одним из входов дополнительного ключа, д зугбй вход которого подключен к вйходу второго двоичного умножителя, выход дополнительного ключа подключен ко входу счетчика результата, первый выход блока управления подключен к управляющему входу дополните.пьнЬго двоичного умножителя, первый и второй выходы которого соединены соответственно с одним из входов ключа и дополнительным входом

30 блока управления. На чертеже приведена структурная схема преобразователя частота-код. Преобраз9ватель частота-код содержит Генератор 1 опорной частоты, дополнительный двоичный умножитель 2 частоты, состоящий из управляющего Регистра 3, системы импульсно-потенциальных ключей 4, счетчика 5-импуль сов, элемента ИЛИ 6, блок 7 управлен ключ 8, два двоичных умножителя 9 частоты, состоящие из управляющего счетчика 10, системы импульсно-потенциальных ключей 11 и 12, элементов ИЛИ 13 и 14, счетчиков 15 и 16 импульсов, счетчик 17 номинального значения периода, блок 18 сравнения периодов, счетчик 19 результата, дополнительный ключ 20, входную шину 2 В режиме преобразования относительного отклонения неизвестной частоты от номинального значения S цифровой код с приходом очередного импульса измеряемой частоты устройство приводится блоком 7 управления в исходное состояние. При этом в управляющий регистр 3 заносится число NH -f (где k - коэффициент. номинальное значение частоты), в счетчик 17 номинального значения периода записывается обратный код чисЛа N fp (где Т период номинального значения частоты, fg значение частоты опорного генератора 1), ключи 8 и 20 закрыты, в управляющий счетчик 10 заносится число N((j,соответствующее максимальному значению неизвестной частоты fy. Работа преобразователя осуществля ется следующим образом. По истечении времени, равного дли тельности минимального из измеряемых периодов ,влок 7 управления вает ключ 8 и импульсы частоты f с выхода дополнительного двоичного умн жителя 2 частоты (выход элемента ИЛИ 6) начинает поступать на вход счетчи ка 16. Значение частоты f, Nw/Nc f о (1), где - числовая емкость каждого из счетчиков 5, 16 и 15. С выхо да элемента ИЛИ 13 на вход счетчика поступают импульсы частоты 40 чч :t где л(t) - число импульсов, пришедших на вычитающий вход управляющего счетчика 10. На выходе элемента ИЛИ 14 формируются импульсы частоты

)

N

N

СЧ

ИЛИ с учетом выражений (1) и (2)

JiL(9)

N,

н

Число An, зафиксированное счетчиком 19 результата за интервал лТ y - , определяется из выражений (9) и (8) Число импульсов п (t) , пришедших на вычитающий вход управляющего счетчика 10, определяется уравнением n(t) b(t)dt или с учетом (3) (). . n(t)j2.dt 4) сч t Продифференцир.овав левую и правую части выражения (4) и разделив переменные, получим ««акс-) i Рассмотрим работу устройства при f т.е. Т, При иакоплении в счетчике 17 числа HQ Тц.fg формируется цмпульс переполнения к по этому импульсу блок 18 сравнения периодов откроет по управляющему входу дополнительный ключ 20, а с приходом импульса частоты f ё шины 21 блок 18 закроет этот ключ. За время Tjt -Т через открытый ключ 20 по сигнальному входу с выхода ИЛИ 14 импульсы частоты f4,(t) поступают на счетчик результата 19. Для нахождения этого числа импульсов вначале проинтегрируем выражение (5), выбрав соответствугааим образом пределы интегрирования;г dn() fо ,RC-(« Получим ,H,-to нин (6) . ио. , . НЬ, Выбираем С учетом (7) находим из (6), что Выбрав пределы интегрирования левой части выражения (5) от О до п,, а правой от Т„ , и проведя аналогичные преобразования, получим

(i-)