Сглаживающий преобразователь знакопеременных частотно-импульсных сигналов в код Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

(54) СГЛАЖИВАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ В КОД

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и мо жет быть использовано в качестве пре образователя для ввода значений частотно-импульсного сигнала в ЦВМ и в качестве автономного частотомера, совмещающего функции преобразования и сглаживания помех. Известен частотомер с непрерывным цифровым представлением, состоящий ИЗ реверсивного счетчика и двоичного умножителя, причем выходы реверсивного счетчика соединены с потенциальными входами двоичного умножителя , а выход последнего подключен к отрицательному входу счетчика tU. Недостатком данного устройства является невозможность измерения знакопеременных частотно-импульсных СИГНсШОВ. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущнсюти преобразователь знакопеременных частотно-импульсных сигналов в код, содержащий реверсивный счетчик с вычитающим ус ройством и триггере - знака, двоичный умножитель, распределитель импульсов , переключатель числа дополнител иых разрядов, узел раздвижки совпадающих импульсов, причем выходы зна кового триггера соединены со входами распределителя импульсов 2. Недостаткеида этого устройства являются невысокое быстродействие, обусловленное тем, что смена знака результата производится за два такта, а невозможность получения результата в дополнительном коде затрудняет сопряжение указанного устройства с ЦВМ, в которых, как правило, числа представляются в дополнитель ом коде. Цель изобретения - повьшенке быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в сглаживающий преобразователь знакопеременных частотно-импульсных СИГНсШОВ в код, содержащий селектор импульсов, к первсму входу которого подключена шина первой входной частоты, блок вычитания, выходы которог о подключены ко входам дополнительных разрядов реверсивного счетчика, выходы которьос через переключатель подключены к группе выходов двоичного умножителя, остгшьные входы которого соединены с выходами основных разрядов реверсивного счбтчика, первый выход последнего разряда которого соединенс одним из входов триггера знака, шина опорной частоты подключена к входу двоичного умножителя, дополнительно введены два элемента ИЛИ, элемент И и селектор импульсов, причем выходы основного селекторачерез первый элемент ИЛИ подключены к суммирующему входу блока вычитания, выходы дополнительного селектора через второй элемент ИЛИ подключены к вычитающему входу блока вычитания, шина второй входной частоты соединены с первым входом дополнительного селектора, второй вход которого подключен к выходу двоичного умножителя, второй выход последнего разряда реверсивного счетчика соединен со вторым входом триггера знака, выход которого подключен к выходам основных разрядов реверсивного счетчика, выходу устройства и первому входу элемента И, второй вход которого подключен к шине опорной частоты, а выход - ко второму входу основного селектора.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Преобразователь содержит реверсивный счетчик, содержащий основные 1 и дополнительные 2 разряды, триггер 3 знака, блок 4 вычитания, селекторы 5 и б совпадающих импульсов, элементы ИЛИ 7 и 8, двоичный умножитель 9,

111

-1

+ 1

111

Примечание .X, У- импульсы частот F , Fv/ соответственно Fvj F - F,-частота на выходе блока 4 вычитания,образующаяся от частот, поступающих с двоичного умножителя и элемента И.

После образования в счетчике отрицательного числа i1 I 111 (соответствует TJO 01 в прямом коде) открывается элемент И 11, и опорная частота начинает поступать через селектор 5 и элемент ИЛИ на положительный вход блЬк4 4 вычитания, в результате чего на его положительном выходе образуются импульсы разности F-F. После окончания переходного процесса положительные импульсы разности F-F комменсируются отрицательными импульсами, поступающими на шину -F.

Таким образом в счетчике устанавливается отрицательное число, представленное в дополнительном двоичном

переключатель 10 числа дополнительных разрядов, элемент и 11, один вход которого подключен к выходу триггера 3 знака, а второй - к шине опорной частоты, выход элемента И 11 через селектор 5 и элемент ИЛИ 7 подсоеинен к суммирующему входу блока 4, торые входы селекторов 5 и 6 совпаающих импульсов соединены соответтвенно с шинами 12 и 13 входной частоты (-F) и (+Fy).

Устройство работает следующим образом.

При положительном сигнале импульсы поступают на шину 13 (+Рд) и в счетчике устанавливается положительный код, триггер 3 находится в нулевом состоянии, элемент И 11 закрыт, импульсы обратной связи поступают только с выхода двоичного умножи -еля через селектор 6 и элемент ИЛИ 8 на отрицательный вход блока 4. В этом случае работа устройства не отличается от работы известных устройств при положительном входном сигнале.

При отрицательном входном сигнале импульсы поступают на шину 12(-Fx) и значение числа в счетчике начинает уменьшаться. Этот процесс иллюстируется таблицей.

+0,125 F

0,875 F

+0,125 F

0,875 F

коде и соответствующее измеряемому .отрицательному сигналу F(t). Эти данные без каких-либо дополнитель,ных преобразований могут вводиться в ЦВМ, числа в которых также представляются в дополнительном коде. Для смены знака результата требуется не два такта, как в известном преобразователе, а один такт, что повышает быстродействие и позволяет измерять сигналы с более высокой частотой.

Формула изобретения

Сглаживающий преобразователь знакопеременных частотно-импульсных сигналов в код, содержащий селектор нмпульсов, к первому входу которого подключена шина первой входной часто ты, блок вычитания, выходы которого подключены ко входам дополнительных разрядов реверсивного счетчика, выходы которых через переключатель под ключены к группе выходов двоичйого умножителя, остальные входы соединены с выходами основных разрядов реверсивного счетчика, первый выход последнего разряда которого соединен с одним из входов триггера знака, шима опорной частоты подключена к входу двоичного умножителя, о т, личающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены два элемента ИЛИ, элемент И и селектор импульсов причем выходы основного селектора через первый элемент ИЛИ подключены к суммирующему входу блока вычитания, выходы дополнительного селектор через второй элемент ИЛИ подключены к вычитающему входу блока вычитания, шина второй входной частоты соединена с первым входом дополнительного , селектора, второй вход которого подключен к выходу двоичного умножителя, второй выход последнего разряда реверсивного счетчика соединен со вторым входом триггера знака, выход которого подключен к выходам основных разрядов реверсивного счетчика, выходу устройства и первому входу элемента И, второй вход которого подключен к шине опорной частоты, а выход - ко второму входу основного селектора , Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 1.Wood Р.А. Frequency Meter| : with continues Digital presentation j.- The Radio and Electronic Engineer, Ang. 1963, 26 W 2. 2.Авторское свидетельство СССР 194416, кл. G 01 R 23/10, 1966 (прототип).