Интегрирующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХНВВААОСЕИЭМ ае аи зсц С 06 С 7/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОТСНОНУ ССТВВТСТВСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИР И ОТНРЫТИИ(71) Севастопольский приборостроительный институт:(56) 1. Авторское свидетельство СССРФ 510721кл. С 06 С 7/16, 1973.2, Карпов Р.Г. и Карпов Н,Г.Преобразование и математическая обработка широтно-импульсных сигналов.И машиностроение", 1977, с. 106,рис. 76 б (прототип).,3. Кнорринг В.Г, и Ясик Я.Р. К оп-.ределению частоты при динамическихрежимах СИ с частотно-импульсноймодуляцией входного сигнала, - "Изме. рительная техника", 1979, В 5,с. 21"23.(54)(57) ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО,содержащее реверсивный счетчик, выходкоторого является выходом устройства,, первый и второй элементы И, выходы которых подключены соответственно ксуммирующему,:и вычитающему входамреверсивного счетчика, первые входыпервого и второго элементов И соединены с выходом третьего элемента И,к первому входу которого подключенгенератор импульсов опорной частоты,отличающееся тем, что,с целью повышения точности и расширения дйапазона частотных сигналов,в него введены времяимпульсный преобразователь и элемент иеравнозначности, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, второй вход третьего элементаИ и первый вход элемента неравнозначности соединены соответственнос аналоговым и знаковым выходами времяимнульсного преобразователя, сиг-,нальный вход и вход запуска которогоявляются соответственно аналогвыми частотным входами устройства, авторой вход элемента неравнозначности является знаковым входом устройства.1113811 е1 ф- Б.дЙ-ФД,Изобретение относится к вычислительной технике и системам управпения и, в частности, может быть использовано в цифровых анализаторахспектра и частотно-импульсных системах регулирования,Известно множительно-интегрирующее устройство, содержащее Фоточувствительные элементы, оптически свя.занные с источником излучения,транзисторные усилители, согласующие резисторы, источник смещения, делитель .напряжения и два источника тока 1).Однако известное устройство имеетнизкую точность, ограниченную длительность интегрирования и не позволяетвычислять интеграл произведения двухсигналов, один из которых представленв частотно-импульсной форме.Наиболее близким по технической 20сущности к предложенному являетсядискретное устройство для интегрирования входного аналогового сигнала,содержащее реверсивный счетчик, генератор опорной частоты, триггер итри схемы совпадения, с помощью однойиз которых осуществляется умножениеинтегрируемого сигнала на постояннуювеличину путем заполнения временногоинтервала импульсами опорной частоты, 30Это устройство позволяет вычислятьинтеграл от произведения двух сигналов, один из которых является частотно-импульсным и используется для заполнения временного интервала, пропорционального значению аналоговогосигнала21. Недостатки данного устройства заключаются в значительном увеличении40 погрешности вычисления при уменьшении частоты следования импульсов частотно-импульсной последовательности и, как следствие, узком диапазоне частот, ограниченном относительно высокое45 частотными источниками частотно-импульсных сигналов, а также большой погрешности вычисления при малых значениях моделирующих сигналов. Цель изобретения - повышение точ ности и расширение диапазона частотных сигналов.Указанная цель достигается тем, что в интегрирующее устройство, содержащее реверсивный счетчик, выход 55 которого является выходом устройства, первый и второй элементы И, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входамреверсивного счетчика, первые входыпервого и второго элементов И соеди"иены с выходом третьего элемента И, кпервому входу которого подключен генератор импульсов опорной частоты, введены времяимпульсный преобразовательи элемент неравнозначности, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, второйвход третьего элемента И и первыйвход элемента неравнозначности соединены соответственно с аналоговым и знаковым выходами времяимпульсного преобразователя, сигнальный вход и вход запуска которого являются соответственно аналоговым и частотным входами устройства, а второй вход элемента неравнозначности является знаковым входом устройства. На чертеже представлена схема предлагаемого интегрирующего устройства.1 Аналоговый вход 1 устройства присоединен к сигнальному входу время- импульсного преобразователя 2, вход запуска которого подключен к частотному входу Э, знаковый выход преобразователя 2 и знаковый вход 4 для признака знака частотно-импульсного сигнала соединены с вторыми входами элементов И 5 и 6 через элемент 7 неравнозначности. Первые входы элементов 5 и 6 подключены к выходу элемента И 8, входы которого соединены с аналоговым выходом времяимпульсного преобразователя 2 и генератором 9 импульсов опорной частоты, Выходы элементов И 5 и 6 подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 1 О.Принцип действия устройства основан на известном представлении частоты 1 (О следования импульсов во времени в виде где о (1 -) - дельтафункция Лира-,ка,(3) Составитель С.БеланРедактор М.Келемеш Техред И.Асталош Корректор С.Черни Заказ 6621/41 Тираж 698 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1113- число импульсов частотно-импульсной последовательности, появившихся на входеустройства с началавычисления до момента31.Искомый интеграл произведения час-. тотно-импульсно модулированного сигнала Г (с) на аналоговый сигнал 1 О О .(С) с учетом (1) преобразуется3,4к- щ ии)ск / иЮ тюк-дскб гОка- Е ой.).Кф 1гуИз (2) следует, что операция интегрирования.произведения аналогово го и частотно-импульсного сигнала сводится к суммированию значений20 аналогового сигнала в моменты появления импульсов частотно-модулированной последовательности.Устройство работает следующим образом.25Аналоговый сигнал поступает на вход 1 и преобразуется в пропорциональный временной интервал времяимпульсным преобразователем 2 в моменты поступления на частотный вход 3ЗО . импульсов частотно-импульсной последовательности. В течение сформированного временного интервала импульсы от генератора 9 опорной частоты через элемент И 8 и один из элементов И 5 и 6 поступают на соответствующий З 5 вход реверсивного счетчика 1 О. Направление счета определяется состояни 811 4ем выхода. элемента 7 неравнозначности, формирующего, напряжение логической "1" при совпадении знакового сигнала на входе времяимпульсного преобразователя 2 и сигнала на входе 4, на который поступает информация о знаке частотно-импульсной последовательности. В результате работы устрой" ства в любой момент времени на выходе реверсивного счетчика 1 О устанавливается код где К - коэффициент преобразованиявремяимпульсного: преобразователя 2,1, - частота сигнала, формируемого генератором 9 опорной частоты.Из выражения (3) следует, что за" данные точность и чувствительность устройства можно получить выбором опорной частоты и коэффициента преобразования времяимпульсного преобразователя 2 независимо от частоты входного частотно-импульсного сигнала.Моделирование предложенного устройства на ЭВМ и испытания макета устройства показывают его преимущества по сравнению с прототипом, высокую точность и возможность работы с низкочастотными измерительными преобразо" вателями. Все это расширяет сферу применения устройства и позволяет получить экономический эффект в народном хозяйстве.