Преобразователь частота-код Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 

(54 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА-КОД

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться в цифровых системах обработки информации частотных датчиков.

Известно устройство, включающее функциональный генератор импульсов, опорный генератор и многоразрядный двоичный счетчик t.

Недостатками этого устройства являются сложность, большое время (преобразования и низкая точность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для преобразования частоты в код, содержащее преобразователь код-частота, к управляющим входг№1 которого подключены выходы реверсивного счетчика, а к тактовому входу - прямой выход кварцевого генератора 2).

Недостатками известного устройства являются сбои в реверсивном счетчике, возникающие при совпадении импульсов входной частоты с импульсами компенсирующей частоты и перемежаемость показаний счетчика (дрожание), обусловленная неравномерностью следования импульсов на вы-, ходе преобразователя код-частота.

Цель изобретения - повышение надежности и точности измерений за счет устранения сбоев и перемежаемости показаний реверсивного счетчика.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь частотакод, содержащий кварцевый генератор, прямой выход которого подключен к

10 тактирующему входу преобразователя код-частота, управляющие входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика, введены частотный компаратор, блок антисовпадений и

15 регистр памяти, информационные входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, а вход разрешения записи - с выходом частотного компаратора, первый и второй входы блока

20 антисовпадений подключены соответственно к входной шине устройства и выходу преобразователя код-частота, прямой и инверсный выходы кварцевого генератора соединены с третьим и

25 четвертым входами соответственно блока антисовпадений, первый выход которого соединен с первым входом частотного компаратора и суммирующим входом реверсивного счетчика, второй

Ю выход блока антисовпадений подключен к второму входу частотного компаратора и вычитающему входу реверсивного счетчика,

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - вариант схемы блока антисовпадений,

Преобразователь содержит блок 1 антисовпадений, парафазный кварцевый генератор 2, частотный компаратор 3, регистр 4 памяти, двоичный реверсивный счетчик 5 и преобразователь б код-частота.

В состав блока 1 антисовпадений входят четыре D-триггера 7-10, инвертор 11 и два одновибратора 12 и 13. Блок 1 айтисовпадений осуществляет привязку двух частот fj и ц к двум синхронизирующим не совпадающим импульсным последовательностям. В данном случае это последовательности с прямого и инверсного выходов кварцевого генератора 2 f и ее инверсия for,.

Преобразователь работает следую щим образом.

При поступлении на входы блока 1 антисовпадений импульсов измеряемой частоты fj; и импульсов компенсирующей частоты f начала их привязываются по времени к началам, прямых и инверсных импульсов частоты (оп и fon) генератора 2. Таким образом, на входах счетчика исключается возможность совпадения случайных импульсов частоты ff с импульсами компенсирующей частоты f|t и тем самым исключаются неопределенные состояния счетчика. Преобразователь 6 код-частота представляет собой триггерный делитель частоты, управляемый кодом реверсивного счетчика 5 и предназначается для формирования из частоты fon генератора 2 компенсирующей частоты f|. соответствующей коду в счетчике 5 в каждый момент врембни.

Частотный компаратор 3 предназначается для вьвделения моментов равенства частот f; и f . При неравенстве этих частот, что соответствует не-, декомпенсации или перекомпенсации, на.выходе частотного компаратора 3 логический нуль и переписи информации из счетчика в регистр 4 памяти не происходит. В момент выравнивания измеряемой f и компенсирующей fx частот на выходе частотного компаратора появляется единичный сигнал, который поступает далее на вход разрешения записи регистра 4 памяти и код реверсивного счетчика, соответствующий моменту полной компенсации, переписывается в регистр 4 памяти и может быть воспринят потребителями информации.

Таким образом, при отработке преобразователем изменения частоты f входного сигнала неустановившиеся значения кода счетчика 5 на выход преобразователя не поступают.

Полное апертурное время преобразования в режиме начальной отработки при скачке частоты входного сигнала на входе от нулевого значения до частоты, .соответствующей максимальному значению, равному емкости счетчика 5, равно

- 1)/f,

С2

пр(1)

Т

on I

где Т - время отработки;

п - число разрядов счетчика 5. В режиме слежения время преобразования пропорционально девиации входной частоты fj(

(2)

Af

on

/

где л.х - девиация входной частоты

buTpp - время слежения.

Формула изобретения

Преобразователь частота-код, содежащий кварцевый генератор, прямой выход которого подключен к тактирующему входу преобразователя код-частота, управляющие входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений за счет устранения сбоев и перемежаемости показаний реверсивного счетчика, в него введены частотньзй компаратор, блок антисовпадений и регистр памяти, информационные входы которого соединены с -выходами реверсивного счетчика, а вход разрешения записи - с выходом частотного компаратора, первый и второй входы блока антисовпадений подключены соответственно к входной шин устройства и выходу преобразователя код-частота, прямой и инверсный выходы кварцевого генератора соединены с третьим и четвертым входами соответственно блока антисовпадений,первый выход которого соединен с первым входом частотного компаратора и сум,мирующим входом реверсивного счетчика, второй выход блока антисовпадений подключен к второму входу частотного компаратора и вычитающему входу ревесивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Выход в коде

Риг.1

fKjfofr)

/X (fOff)

uz.l