Устройство для дифференцированиячАСТОТНО-иМпульСНыХ СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G06G7/18 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и быть использовано для дифференцирования и умножения частотно-импульсных сигналов.

Известно устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее блок задержки, блок вычитания частот, триггер и элемент И 1.

Недостатком устройства является пониженная точность дифференцирования и ограниченные функциональные возможности.

Известно устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее управляемый блок задержки, вычитающий блок, множительный блок, блок определения диапазона частот и блоки формирования опорных частот и линейного сигнала 2.

Недостатком устройства является сложность конструктивной реализации и ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее блок управления, иодключенный входом к входу устройства, первым выходом - к управляющему входу регистра памяти, соединенного информационным входом с кодовым выходом счетчика, счетный вход которого

через делитель частоты подключен к выходу генератора опорной частоты и к сигнальному входу первого управляемого делителя частоты, соединенного управляющим входом с выходом регистра памяти, а выходом - с первым входом блока вычитания частот, подключенного первым выходом к выходу знака производной устройства, а вторым входом и вторым выходом - соответственно к выходу второго и к сигнальному входу третьего управляемых делителей частоты, содержащих дополнительные регистры намяти, причем сигнальный вход второго управляемого делителя, соединенного управляющим входом с выходом регистра памяти, подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход третьего управляемого делителя частоты, подключенного управляющим входом к выходу счетчика, соединен с выходом модуля производной устройства 3.

Данное устройство позволяет вычислять производную по времени частотно-импульсных сигналов, а выполнять умножение входного частотно-импульсного сигнала на постоянный коэффициент, однако оно обладает сложной конструктивной реализацией. Целью изобретения является упрощение

устройства. t Для этого устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее блок унравления, нодключенный входом к входу устройства, первым выходом - к установочному входу счетчика, а вторым выходом - к управляющему входу регистра памяти, соединенного информационным входом с кодовым выходом счетчика, счетный вход которого через делитель частоты подключен к выходу генератора опорной частоты и к сигнальному входу управляемого делителя частоты, соединенного управляющим входом с выходом регистра памяти, а выходом - с первым входом блока вычитания частот, подключенного первым выходом к выходу знака производной устройства, содержит регистр сдвига и инвертор, соединенный входом с выходом генератора опорной частоты, а выходом - с тактовым входом регистра сдвига, подключенного, информационным входом к выходу управляемого делителя частоты, причем выход регистра сдвига соединен с вторым входом блока вычитания частот, второй выход которого подключен к выходу модуля производной устройства. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов содержит генератор опорной частоты 1, подключенный выходом через делитель частоты 2 к счетному входу счетчика 3. Установочный вход счетчика 3 соединен с первым выходом блока управления 4, подключенного вторым выходом к управляющему входу регистра памяти 5, а входом - к входу устройства. Регистр памяти 5 соединен информационным входом с кодовым выходом счетчика 3, а выходом - с управляющим входом управляемого делителя частоты 6. Делитель 6 подключен сигнальным входом к выходу генератора 1 и соединен выходом с первым входом блока вычитания частот 7. Выход генератора 1 соединен также через инвертор 8 с тактовым входом регистра сдвига 9, информационный вход которого подключен к выходу делителя 6. Выход регистра сдвига 9 соединен с вторым входом блока вычитания частот 7, первый и второй выходы которого подключены соответственно к выходам знака и модуля производной устройства. Устройство работает следующим образом. В блоке управления 4 из последовательности импульсов входного сигнала fx(t) формируются управляющие импульсы, поступающие непосредственно на управляющий вход регистра памяти бис задержкой на время переходного процесса на установочный вход счетчика 3. На счетный вход счетчика 3 с генератора опорной частоты 1 через делитель частоты 2 поступают импульсы с частотой fo/k, где /о - частота на выходе генератора I, а k - коэффициент деления делителя 2. Соответственно на кодовом выходе счетчика 3 формируется код, пропорциональный текущему периоду входного сигнала /.. Этот код сигналом с блока управления 4 (с приходом на его вход очередного входного импульса) переписывается в регистр памяти 5. Записанный в регистр памяти 5 код является управляющим для управляемого делителя частоты 6, осуществляющего деление частоты импульсов генератора 1 на этот код. Таким образом, на выходе делителя частоты 6 образуется последовательность импульсов с частотойf.-fA), т. е. совокупность узлов 1-6 выполняет функции умножения входной частоты на постоянный коэффициент, равный коэффициенту деления делителя 2. Импульсы с частотой FI поступают на первый вход блока вычитания частот 7, на второй вход которого поступают импульсы с выхода регистра сдвига с частотой F. .A(-f) где N - число разрядов регистра сдвига, причем включение инвертора 8 между выходом генератора опорной частоты 1 и тактовым входом регистра сдвига 9 нозволяет обеспечить надежное (без сбоев) продвижение по регистру 9 поступающих на его информационный вход импульсов частоты FI. На первом и втором выходах блока вычитания частот 7 формируются соответственно знак и модуль производной входного частотно-импульсного сигнала, причем частота импульсов на втором выходе блока 7 определяется выражением вида . . Таким образом,рассмотренное устройство по сравнению с прототипом является более простым, что достигается исключением двух управляемых делителей частоты и двух регистров памяти. Кроме этого, за счет обеспечения возможности регулирования времени задержки при формировании производной и исключении при формировании производной конечной операции деления обеспечивается дополнительное новыщение точности дифференцирования. Формула изобретения Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее блок управления, подключенный входом к входу устройства, первым выходом - к установочному входу счетчика, а вторым

выходом к управляющему входу регистра памяти, соединенного информационным входом с кодовым выходом счетчика, счетный вход которого через делитель частоты подключен к выходу генератора опорной частоты и к сигнальному входу управляемого делителя частоты, соединенного управляющим входом с выходом регистра памяти, а выходом - с первым входом блока вычитания частот, подключенного первым выходом к выходу знака производной устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит регистр сдвига и инвертор, соединенный входом с выходом генератора опорной частоты, а выходом - с тактовым входом

регистра сдвига, подключенного информационным входом к выходу управляемого делителя частоты, причем выход регистра сдвига соединен с вторым входом блока вычитания частот, второй выход которого подключен к выходу модуля производной устройства.

Источники информации, прииятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2669600/24, кл. G 06 G 7/18, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР № 411473, кл. G 06 J 3/00, 1972.

3.Авторское свидетельство СССР № 604008, кл. G 06 G 7/18, 1976 (прототип).

Зал/г1{с)

IffitU