Преобразователь "код-частота Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления. Известен функциональный преобразователь кода числа в частоту следования импульсов, содержащий генератор импульсов, счетчик, дешифратор несоответствий . и 1Ш(й)овой функциональный преобразователь . К недостаткам устройства относит ся высокая сложность реализации 1Ц)еобра зования по квадратно-корневой функциональной зависимости. Известен преобразователь код-частота осуществляющий преобразование Кода числа в частоту импульсов по линейному закону и содержащий датчик кода, накалтюакяций сумматор, элемент задержки, элементы И ЛИ, И и генератор этапонной частоты, выход которого соеддаен с первыми входами элементов И, выходы котсфых соединены с первыми входами элементов ИЛИ, входы которых через элемент задержки соединены с выходом сумматора, а выходы подключены ко входам разрядов сумматора 1.21. К недостаткам данного устройства следует отнести ограниченность функциональных возможностей линейным преобразованием кодов. Цель изобретения - расшщэение функциональных возможностей, устройства. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь код-частота, содержащий датчик кода, накапливающий сумматор, элемент задержки, элементы И, ИЛИ; и первый генератор эталлоной частоты, выход которого соединен с первыми 1аходами элемевргов И, выходы которых подключены к первым входам элементов. ИЛИ, вторые входы которых через элемент задержки соединены с выходом накапливающего сумматора, а выходы подключень к входам разрядов накапливающего сумматора,, введены второй генератор эталонной частоты, два реверсивных счетчика, компаратор и четыре вентиля, причем выход второго генератора эталлоной частоты через первый и второй вентили соединен соответстве1шо с входами сложения и вычита ния первого реверсивного счетчика, выход накапливающего сумматора через третий и четвертый вентили подключен соответственно к входам сложения и Вычитания второго реверсивного счетчика, выходы разрядов первого реверсивного счетчика соединены со вторыми входами элементов И, выходы разрядов второго , реверсивного счетчика и датчика кода подключены к соответствующим входам .цифрового компаратора, первый выход которого соединен о управляющими входами первого и третьего вентилей, а второй выход подключен к управляющим входам второго и чёт-вертого вентилей. Структурная электрическая схема преобразователя поясняется чертеже м, Преобразователь содержит генераторы . эталонной частоты 1 и 2, реверсивные счетчики 3 и 4, накапливающий суммато 5, элемент 6 задержки, элементы 7 И, элементы 8 ИЛИ, цифровой компаратор 9 вентили 1О-13 и датчик 14 кода. Компарат9Р представляет собой устройство, на входы которого поступают разряды кодов с датчика кода 14 и со счетчика 4. При равенстве этих кодов на обоих выходах компаратора 9 сигналы равны О. Еспк код датчика 14 кода больще, кода счетчика 4, то на выходе компаратора бапьще сигнал равен 1, а на выходе меньше, - О. Если же код датчика меньще кода счетчика , то на выходе компаратора больше сигнал равен О, а на выходе меныие - 1, Частота вькодных. импульсов сумматора 5 (импульсов переполнения) опреде ляется выражением , (1) где Nчисло в счетчике 3; частота импульсов генератора 2 эталонной частоты; число (в исполнительном коде) вводимое в сумматор импульсо переполнения через элемент 6 Задержки. Преобразователь работает следующим стразом. В исходном состоянии в счетчиках 3 и 4 записаны ну пи. Ее пи в датчике кода записано число, отличное от нуля (без учета знака), то на выходе компаратора больше сигнал равен 1, а на выходе меныяе - О. При этом вентили 11 и 13, соединен ные с вычитающими входами реверсивны четчиков, закрыты, а вентили 1О и 12, оедине1шые с суммирующими входами еверсивных счетчиков, рткрытьи Содериси ое счетчиков увеличивается до тех пор, ока число М 2 в счетчике 4 не станет авным числу, записанному в датчилсе ода, что произойдет через время t после апуска схемы. При этом компаратор пееключится в состояние равно, Все вентили закроются, а з счет«1йках 3 и 4 будут зафиксированы числа соответств нно N ii N-j. При этом справедливы следующие зависимости:«.Рещая совместно (1)-(3) относительно т, получаем Н„ т.е. частота импульсов на выходе сумматора 5, являющемся выходом устройства, пропорциональна квадратному корню из преобразуемого числа. В дальнейщем при изменении числа в датчике 14 кода компаратор 9 открывает BeHTfuiH 10 и 12 ( если число в датчике 14 кода увеличилось) или-11 и13 (если оно уменьшилось). Через время fl-fc число в счетчике 4 снова сравняется с числ:ом в датчике кода, и компаратор закроет вентили. Обозначив значения выходных величин элементов схемы в новом состоянии звездочкой (), можем записать Здесь и далее верхний знак соответствует увеличению числа в датчике кода, шокний - его у меньщению. Из (5) получим Подставляя (6) и (8) в (7) и решая получим относительно --/1.1 NO а из (6) и (9) получаем . из сравнения (10) и (4) видно, что выходная частота преобразователя пропо циональна корню квадратному из преобр зуемого кода при любых изменения последнего. Ф ОР м у,л а изобретения Преобразователь код-частота, содерж щий датчик кода, накапливающий сумматор, элемент задержки элементы И, ИЛ и первый генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первыми вхо дами элементов И, выходы которых псдк к первым входам элементов ИЛИ, втярые входы которых через элемент за держки соединены с выходом накапливающего сумматора, а выходы подключены к входам накапливающего 9 сумматора отличающийся тем, что, с целью расширения функцк ональных возможностей, .в него введены второй генератор эталонной частоты, два реверсивных счетчика, цифровой компаратор и четыре вентиля, причем выход второго генератора эталонной частоты через первый н второй вентиян соединен соответственно с входами сложения н вычитания, первого реверсивного, счетчика, выход накапливающего сумматора через третий и четвертый вентили подключен соответственно к входам сложения и вычитания второго реверсивного счетчика, вькоды разрядов первого реверсивного счетчика соединены со вторыми входами элементов И, выходы разрядов второго реверсивного счетчика и датчика кода подключены к соответствующим входам ЦИ4ФОВОГО компаратора, первый выход которого соединен с ущ авляющнми входами первого и третьего вентилей, а второй выход подключен к управляющим входам второго и четвертого вентилей. Источники инфсфмации, принятые во внимание при 1. Авторское свидетельство СССР № 364О89, юь Н 03 К 13/Q2 23.12.79. 2. Авторское свидетельство СССР № 3456О9, кл. Н ОЗ К 13/О2 29.12.7О (njpoTOTHn).