Устройство перемножения частотных сигналов Советский патент 1982 года по МПК G06F7/68 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в приборостроении и в автоматизированных системах управления производством и технологическими процессами.

Известно устройство, содержащее счетчик сравнения, регистр, счетчик частного, делитель, клапан, схему формирования импульса переноса, элемент задержки, схему сравнения tlj.

Недостатком этого устройства является перемножение частотных сигналов, сдвинутых во времени относительно друг друга на интервал времени, равный текущему периоду первой умножаемой частоты, что снижает точность операции перемножения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее генератор первой опорной частоты, генератор второй опорной частоты, первый накопительный блок, первый счетчик, делитель частоты, причем выход генератора первой опорной частоты соединен с информационным входе первого счетчика, вход сброса которого объединен с управляющим входом первого накопительного блока и подключен к входу первого операнда устройства, разрядные выходы первого счетчика соединены соответственно с информационными входами первого накопительного блока, выход которого соединен с управляющим входом делителя частоты, выход которого является выходом устройства 2.

Недостатком известного устройства является осуществление перемноже10ния частотных сигналов, сдвинутых во времени относительно друг друга на интервал времени, равный предыдущему периоду частотного сигнала, что обуславливает высокую погрешность

15 операции перемножения частотных сигналов.

Цель изобретения - повышение точности перемножения частотных сигналов.

20

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены второй накопительный блок, преобразователь код-частота, второй счетчик, причем выход генератора второй опорной час25тоты соединен с входом сброса второго счетчика и с управляющим входом второго накопительного блока, информационные входы которого соединены соответственно с разрядными вы10ходами второго счетчика, информационный вход которого подключен к входу второго операнда устройства, выходы второго накопительного блока соединены соответственно с входами преобразователя код-частота, выход которого соединен с информационным входом делителя частоты, На чертеже представлена структур ная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 первой опорной частоты, счетчик 2, накопительный блок 3, схему 4 сравнения, буферное устройство 5, генератор 6,второй опорной частоты, счетчик 7, счетчик 8, накопительный блок 9, преобразователь 10 кодчастота и делитель 11 частоты. В устройстве выход генератора 1 первой опорной частоты соединен с .информационным входом счетчика 2, вход сброса которого объединен с управляющим входом накопительного блока 3 и подключен к входу первого операнда устройства, разрядные выходы счетчика 2 соединены соответ ственно с информационными входами накопительного блока 3, выход которого соединен с управляющим входом делителя 11 частоты, выход которого является выходом устройства, выход генератора б второй опорной частоты соединен с входом сброса счетчика 8 и с управляющим входом накопительного блока 9, информационные входы которого соединены соответственно с разрядными выходами счетчика 8, информационный вход которого подключен к входу второго операнда устройства, выходы накопительного блока 9 соединены соответственно с входами преобразователя 10 код-частота, выход которого соединен с информационным входом делителя 11 час тоты. Устройство работает следующим об разом. Сигналы с выхода генератора 1 первой опорной частоты с частотой, f/ поступают на информационный вход счетчика 2, на выходе которого формируется код, соответствующий числу накопленных импульсов. При появлении импульса на выход источника первого частотного сигна ла происходит перенос кода, содержащегося в счетчике 2, в накопитель ный .блок 3, а сам счетчик 2 обнуляется и вновь подсчитывает импульсы ген атора 1 первой опорной частоты Код с накопительного блока 3 поступ ет на управляющий вход делителя 11 частоты. Очевидно, что этот код со ветствует числу N f Т , где Т период первого частотного сигнала, частота которого равна . Сигналы с выхода источника втор частотного сигнала с частотой fxпоступают на информационный вход счетчика 8, на выходе которого формируется код, соответствующий числу накопленных в нем импульсов. При появ.лении импульса на выходе генератора б второй опорной частоты происходит перенос кода, содержащегося в счетчике 8, в накопительный блок 9, а счетчик 8 обнуляется и вновь подсчитывает импульсы второго частотного сигнала. Таким образом, в накопительном блоке оказывается записанным число, равное N,2. xadt, где Т 2. - период частоты на выходе генератора 6 второй опорной частоты. Очевидно, что число N 2. пропорционально среднему значению частоты f,, второго частотного сигнала, равному Т2 o- XcL-dt, где T2,const. С выхода накопительного блока 9 число N,2 в в}1де кода поступает на вход преобразователя 10 код-частота, в котором код преобра зуется в частоту .-N2. .-fxa, где К коэффициент преобразования преобразователя 10 код-частота. Частота f с выхода преобрс13ователя 10 код-частота поступает на информационный вход делителя 11 частоты, на выходе которого формируется импульс выходной частоты fу, который поступает на внешние устройства. Далее процесс повторяется. Период Ту следования импульсов выходной часfу равен тоты т И± У fn . 1/Ту, будем Учитывая, что f Р - x KtTa , i 5 - У Т Lfc; к Чг ..., г коэффициент деления делите ля частоты, входящего в состав генератора 6 второй опорной частоты (не показан) . Таким образом, частота на выходе предлагаемого устройства пропорциональна произведению частот перемножаемых частотных сигналов. Причем за счет подсчета числа импульсов генератора 1 первой опорной частоты в периоде первого частотного сигнала происходит задержка определения текущего значения частоты f первого частотного сигнала на интервал времени, равный периоду Т- частоты. За счет вновь введенных элементов осуществляется задержка второго частотного сигнала на время Т.. Путем подбора частоты f. генератора 6 второй опорной частоты и коэффициента К деления можно достичь уелоВИЯ . Очевидно, что в этом случае погрешность перемножения частотных сигналов, определяемая временным сдвигом этих сигналов относительно друг друга, сводится до минимума и тем самым повышается точ ность операции перемножения частотных сигналов. Формула изобретения Устройство перемножения частотны сигналов, содержащее генератор первой опорной частоты, генератор второй опорной Частоты, первый накопительный блок, первый счетчик, делитель частоты, причем выход генератора первой опорной частоты соединен с информационным входом первого счетчика, вход сброса которого объединен с управляющим входом первого накопительного блока и подк чен к входу первого операнда устройства, разрядные выходы первого счетчика соединены соответственно с информационными входами первого накопительного блока, выход которого соединен с управляющим аходон делителя частоты, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности, перемножения частотных сигналов, в него введены второй,накопительный блок, преобразователь код-частота, второй счетчик, причем выход генератора второй опорной частоты соединен с входом сброса второго счетчика и с управляющим входом второго накопительного блока, информационные входы которого соединены соответственно с разрядными выходами второго счетчика, информационный вход которого подключен к входу второго операнда устройства, выходы второго накопительного блока соединены соответственно с входами преобразователя кодчастота, выход которого соединен с информационным входс делителя частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР , кл. G Об F 7/52, 1972. 2.Патент США 3798564, кл. Н 03 В 3/04, 1974 (прототип).