Функциональный частотный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06F17/10 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение для построения специализированных устройств, реализующих нелинейные преобразования информации, заданной в виде частоты импульсов.

Известен функциональный преобразователь, содержащий дешифратор, шифраторы, распределитель, генератор линейных функций и накапливающий сумматор 1.

Недостатками данного преобразователя, являются ограниченная область применения и относительная конструктивная сложность.

Известен также функциона.г1ьный частотный преобразователь, содержащий входной формирователь, генератор опорной частоты, функциональный генератор, ключ, счетчик, регистр памяти и выходной преобразователь кода 2.

Недостатком данного преобразователя является пониженная точность воспроизведения функций.

Известен функциональный частотный преобразователь, содержащий регистр памяти, подключенный выходами к входам цифро-аналогового пр,еобразователя, формирователь прямоугольных импульсов, вход которого является входом функционального частотного преобразователя, а выход соединен с входом первого дифференцирующего элемента и с первым входом элемента запрета, подключенного вторым входом к выходу генератора тактовых импульсов , а выходом - к счетному

10 входу счетчика, причем выход первого дифференцирующего элемента соединен с входом элемента згщержки и с входом элемента НЕ, подключенного выходом к входу обнуления счетчика и

15 к входу второго элемента задержки, соединенного выходом с первым входом ключа, подключенного выходом к входу выходного аналогового запоминакщего блока, а выход первого эле20мента задержки соединен с управляющим входом регистра памяти, причем цифро-аналоговый преобразователь включен на входе генератора нелинейного импyльcнo o напряжения,соединен- него выходом с вторым входом ключа 3.

25

Недостатком известного устройства является пониженная точность воспроизведения функций.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения функций.

30

Поставленная цель достигается тем, что в функциональный частотный преобразователь, содержащий регистр памяти, под1 люченный выходами к . входам цифро-аналогового преобразователя, формирователь прямоугольных импульсов, вход которого является входом функционального частотного преобразователя, а выход соединен с входом первого дифференцирующего элемента и с первым входом элемента запрета, подключенного вторым входом к выходу генератора тактовых импу ьсов, а выходом - к счетному входу счетчика, причем выход первого дифФере.нцирующего элемента, соединен с входом элемента задержки, дополнительно введены второй дифференцирующий элемент, дешифратор участков, дешифратор приращений и сумматор, подключенный первой группой информационнЕлх входов к выходам сумматора и к информационньлм входам регистра памяти, управляющим входом - к выходу второго дифференцирующего элемента, а входом обнуления - к выходу элемента задержки и к входу обнуления счетчика, выходы которого соединены через дешифратор участков с входами дешифратора приращений, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к входу второго дифференцирующего элемента, выход . первого дифференцирующего элемента соединен с управляющим входом регистра памяти, а выход цифро-аналогового преобразователя является выходом функционального частотного преобразователя.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого функционального частотного преобразователя.

Частотный генератор содержит формирователь 1 прямоугольных импульсов, входкоторого является входом функционального частотного преобразователя, а выход соединен с входом первого дифференцирующего элемента 2 и с первым входом элемента 3 запрета, подключенного вторым входом к выходу генератора 4 тактовых импульсов, а выходом - к счетному входу счетчика 5, Выход дифференцирующего элеме.нта 2 соединен с входом элемента 6 задержки и с управ-лягацйм входом регистра 7 памяти, подключенного выходами к входам цифро-аналогового преобразователя 8, выход которого является выходом функционального частотного преобразователя. Выходы счетчика 5 через дешифратор 9 участков соединены с . входами дешифратора 10 приращений, выполненного, например, на элементах ИЛИ 11. Выходы дешифратора 10 подключены к первой группе информационных входов сумматора 12, соединенного второй группой информационных входов с выходами сумматора 12 и с информационными входами регистра 7, управляющим входом - с выходом второго дифференцирующего

элемента 13, а входом обнуления - с выходом элемента б защержки и с. входом обнуления счетчика 5. Выход генератора 4 подключен к входу дифференцирующего элемента 13.

0 Функциональный частотный .преобразователь работает следующим образом.

На выходе формирователя 1, на вход которого поступает сигнал пре5 образуемой частоты f, образуется последовательность прямоугольных импульсов. Генератор 4 вырабатывает . последовательность тактовых импульсов высокой частоты fj,. При помощи элемента 3 запрета разрешается прохождение тактовых импульсов на счетный вход счетчика 5 в положительный полупериод входной частоты f ,. Накапливаемый в счетчике 5 код подается на входы дешифратора 9 участков, В зависимости от величин этого кода последовательно на каждом из выходов дешифратора 9 участков появляется сигнал, несущий информацию о номере участка аппроксимации нелинейной функции.

Число АN импульсов, поступивших в счетчик 5 на каждом i-ом участке аппроксимации, определяется соотношением

дм, 1

fo

f -J (

где f.

входная частота, соответ1ствующая последующему {1+1)-му участку аппрокси0мации.

В зависимости от номера участка аппроксимации на выходах дешифратора 10 приращений устанавливается код приращения , соответствуняций нак5 лону характеристики на данном

участке, и подается на первую группу информационных входов сумматора 12, .причем

.-1

&щ ли

ли - вес младшего разряда цифроаналогового преобразователя 8 .

На выходе дифференцирующего элемента 13 образуются узкие импульсы, соответствующие передним фронтам импульсов генератора 4, и подаются на управляющий вход сумг нтора 12,

разрешая операцию сложения кодов, находящихся на первой и второй группах его информационных входов. Сумматор 12 работает в режиме накопления ксщов, поступающих на первую

группу его информационных входов. По импульсам, сформированным диф ференцирующим элементом. 2 в момент времени, соответствующим задним фронтам прямоугольньк импульсов формирователя 1, осуществляется запись результата сложения из сумматора 12 в регистр 7 памяти. Полученный код преобразуется преобразователем 8 в выходной аналоговый сигнал. Импульсы с выхода дифференцирующ го элемента 2 проходят также элемент 6 задержки и устанавливают счетчик 5 и сумматор 12 в нулевое состояние, подготавливая функциональный частотный преобразователь к следующему циклу работы. Таким образом, предлагаемой функ циональный частотный преобразователь по сравнению с известным за счет использования цифровых, элементов позволяет повысить точность воспроизведения функций, а также, в случае выполнения дешифратора 10 приращений на элементах ИЛИ с коммутируемыми входами, упростить наст ройку на заданный вид воспроизводимой функции. Формула изобретения Функциональный частотный преобразователь, содержащий регистр памяти, подключенный выходами к входа цифро-аналогового преобразователя, формирователь прямоугольных импульсов, вход которого является входом функционального частотного преобразователя, а выход соединен с входом первого дифференцирукщего элемента и с первым входом элемента запрета подключенного вторым входом к выходу генератора тактовых импульсов, а выходом - к счетному входу счетчика причем выход первого дифференцирующего элемента соединен с входом элемента задержки, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения функций, в него дополнительно введены второй дифференцирукяций элемент, дешифратор участков, дешифратор прщ)ащений и сумматор, подключенный первой группой информационньох входов к выходам дешифратора приращений, второй группой информационных входов - к выходам сумматора и информационным входам регистра памяти, управляющим входом - к выходу второго дифференцирующего элемента, а входом обнуления - к выходу элемента задержки и к входу обнуления счетчика, выходы которого соединены через дешифратор участков с входами дешифратора приращений, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к входу второго дифференцирующего элемента, выход первого дифференцирующего элемента соединен с управляющим входом регистра памяти, а выход цифро-аналогового преобразователя является выходом функционального частотного преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №463961, кл. G 06 F 1/02, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 486326, кл. G 06 G 7/26, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР 636632, кл. G 06 G .7/26, 1976 (прототип).