Генератор импульсов с линейно-изменяющейся частотой

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Р 4 НОЗ ПИСАНИ АВТОРСКОМУ ОБРЕТ ИДЕТЕЛЬСТВ т в Ъ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Научно-исследовательский и проектный институт автоматизированныхсистем управления автомобильным транспортом общего пользования(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова,801275739 но в качестве источника импульснои последовательности в системах автоматического управления . Цель изобреения - повышение точности воспроизедения заданного закона изменения частоты. Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, счетчики 2 и 3 импульсов, блок 4 сравнения и регистр 5 . Оснащение устройства блоком 6 вычисления квадратного корня и элементом 7 задержки повышает опорную частоту. При этом максимальная частота выходного сигнала определяется быстродействием блока 6 вычисления квадратного корня с требуемым числом знаков после запятой, 2 ил.Изобретение относится к импульсной тех яке и может быть использовано в качестве источника импульсной последовательности в системах автоматического управления.Цель изобретения - повышение точности воспроизведения заданного закона изменения частоты.На фиг. 1 представлена Функциональная схема генератора импульсовс линейно изменяющейся частотой; нафиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Генератор импульсов с линейно изменяющейся частотой содержит генератор 1 опорной частоты, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика 2 импульсов, гторой счетчик 3 импульсон, блок 4 сравнения,регистр 5, блок 6 вычисления квадратного корня и элемент 7 задержки, входкоторого подключен к выходу блока 4сравнения и к счетному входу второгосчетчика 3 импульсов, Разрядные выходы счетчика 3 подкгпочены к информационным входам блока 6 вычисленияквадратного корпя, установочный входкоторого соединен с выходом элемента 7 задержки, выхоц подключен к входу записи регистра 5, информационныеовходы которого соединены с информа-:ционными выходами блока 6 вычисленияквадратного корня, а выходы подключены к первой группе входов блока 4сравнения, вторая группа входов которого подключена к разрядным выходампервого счетчика 2 импульсов.Генератор импульсов с линейно изменяющейся частотой работает следующим образом,По цепи установки н исходное состояние (не показана) счетчики 2 и 3и регистр 5 установлены в нулевое состояние (фиг. 23,г.иск). При этом навыходе блока 4 сравнения появляетсясигнал равенства кодов (Фиг, 2 Ь ),поступающих с разрядных выходов счетчика 2 (фиг, 2 о ) и выходов регистра 5 (Фиг. 2 мс), который снимаетсяпосле прихода на счетный вход счетчика 2 перцого импульса опорной частоты (фпг, 2 а). По заднему фронтуэтого сигнала число в счетчике 3(Фиг. 2 г) становится равным единице.По этому же Фронту, задержанному элементом 7 задержки (Фиг. 2 д) на время установки кода в счетчике 3, вблоке 6 вычисления квадратного корняС =Т /и, (1) - интервал времени от начального момента до 1-го импульса (первый период); - порядковый номер импульса(и = 1,2).этом интервал времениТ = Т 21 о- период опорного сигнала; - число разрядов кода результата вычисления квадратного корня после запятой,где Т При где ТК 45 В случае линейного закона изменения частоты К = а число периодовтакого сигнала нарастает во времениследующим образом:2г 1 а 1,.Б(г.) =й йс = --2 55 В этом случае число и. равно целой части величины И;ахии =2 начинается вычисление квадратигокорня из числа, установленного нсчетчике 3, После окончания вычисления на выходе блока 6 вычисления 5 .квадратного корня вырабатывается импульс (фиг, 2 е), по которому код,соответствующий результату вычисления, переписывается в регистр 5.Результат вычисления, равный в 1 О данном случае единице, выдается в ниде двоичного кода с фиксированной запятой, число разрядов после которойсоответствует отношению первого периода требуемой импульсной последова тельности к периоду опорного сигнала,выбираемому, в свою очередь, из условия необходимой точности Формирования выходного сигнала с точки зрения квантования во времени. При до стижении равенства непрерывно возрастающего числа в счетчике 2 импульсов(фиг. 2 о) и числа, записанного в регистре 5 (Фиг. 2 мс), блок 4 сравнениявырабатывает импульс, соответствующийокончанию первого периода формируемой импульсной последовательности(фиг. 26). По заднему фронту этогоимпульса число в счетчике 3 (фиг,2 г)увеличивается на единицу, вновь за пускается блок 6, вычисляющий на этотраз величину Г 2, Далее процесс повторяется.Таким образом, импульсы на выходеблока 4 сравнения Формируются в моЗ 5 менты времени (считая от начальногомомента)3 1275739 42 п Г 2 г - теля квадратного корня с требуемым(2)числом знаков после запятой. НИИПИ Заказ 6580/5 Подписи ираж Прои жгород, ул. Проектная, 4 олигр. и Приравнивая выражения (1) и (2), получаемТ, =-.Из этой формулы можно определить скорость изменения частоты импульсов генератора импульсов с линейно изменяющейся частотой 1 О2 2а = Т 2 = Т -2% = 2 тгогде й - частота опорного сигнала. Для получения требуемой. точности 15 вычисления квадратного корня блок 6 должен иметь количество двоичных разрядов после запятойк1 Ий)Г 2о20Таким образом, предлагаемый генератор формирует последовательность импульсов, период следования которых приближен к гиперболическому закону,Фсоответствующему линейно возрастаю щей частоте, с точностью до периода опорного сигнала, что дает возможность существенного увеличения точности воспроизведения линейного закона изменения частоты за счет повышения опорной частоты. Причем максимальная частота выходного сигнала определяется быстродействием вычислиФормула изобретения Генератор импульсов с линейно изменяющейся частотой, содержащий генератор опорной частоты, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, второй счетчик импульсов, блок сравнения и регистр, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданного закона изменения частоты, в него введены блок.вычисления квадратного корня и элемент задержки, вход которого подключен к выходу блока сравнения и счетному входу второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к информационным входам блока вычисления квадратного корня, установочный вход которого соединен с выходом элемента задержки, выход подключен к входу записи регистра, информационные входы которого соединены с инфОрмационными выходами блока вычисления квадратного корня, выходы регистра подключены к первой группе входов блбка сравнения, вторая группа входов которого подключена к раэрядным выходам первого счетчика импульсов.