Устройство преобразования широтно-импульсных колебаний в аналоговый сигнал

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119 Н 02 М 1 ЕТ ИСАНИЕ ЛЬСТВУ У СВИ АВТОР сится к электротехможет быть испольфункционального тно-импульсных коый аналоговый сигИзобретение отнонике и радиотехнике изовано в качествепреобразователя широлебаний в эквивапентннал. ретения является повы ыстродействия в широ ения частоты входного шеком сиг- аль- ные Целью изо ние точности и диапазоне изме нала.На фиг, 1ная схема устро диаграммы его ГОСУДАРСТВ Е ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт машиностроения для добычи твердых полез-, ных ископаемых Мирового океана(56) Цифроаналоговые системы автоматического управления. Трохин В. М. и др. - Киев: Техника, 1979, с. 77-81, рис, 22.Авторское свидетельство СССР М 1415360, кл, Н 02 М 1/08, 1987.(57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия в широком диапазоне изменения частоты входного сигнала. Пройдя пороговый элемент 1 широтно.импульсные колебания улучшенной формы поступают на один вход элемента И представлена функционйства; на фиг,2 - временработы. 6, на другои вход которого поступает сигнал с выхода генератора 5 импульсов квантования. Частота импульсов квантования 1 в 2 раз выше частоты входного сигнала Р, Мт. е, 1=2 .Г. Это соотношение частот под-Мдерживается во всем допустимом диапазоне изменения частоты входного сигнала с помощью фазового компаратора 3, сглаженный фильтром - нижних частот 4, выходной сигнал которого используется для автоматической подстройки частоты генератора 5 импульсов квантования. На выходе элемента И 6 формируется пакет импульсов квантования, поступающий на тактовый вход счетчика-делителя на 2 7, код с выхода которого, пройдя через цифро-аналоговый преобразователь 8 и масштабирующий усилитель 9, преобразуется в аналоговый сигнал. По окончании счета числа импульсов в пакете значение выходного сигнала масштабирующего усилителя 9 запоминается в устройстве 10 выборки и хранения и появляется на Г выходе заявляемого устройства, 2 ил,Устройство(фиг. 1) содержит последовательно включенные пороговый элемент 1, счетчик-делитель на 2 2, фазовый компаратор 3, фильтр 4 нижнйх частот, генератор 5 импульсов квантования, элемент И 6, счетчик-делитель на 2 7, цифроаналоговый преобразователь 8, масштабирующий усилитель 9, устройство 10 выборки и хранения, а также счетчик-делитель на 2 11, входом соединенный с выходом генератора 5 импульсов квантования, выходом - с вторым входом фазового компаратора 3, формирователь 12 импульсов выборки, входрмсоединенный с выходом порогового.элемента 1 и вторым входом элемента И 6, выходом - с входом управления устройства 10 выборки и хранения, элемент 13 задержки, Входом соединенный с Выходом формирователя 12 импульсов выборкй, вы)(одом - с вхором установки В "О" счетчика-делителя 82 7,Устройство работает следу;ощим образом.ВходнОР сиГнал Б Виде дВухполярньх широпо-импульсиых колебаний частотой Г и скважОстьо С 1 (фиг, 2 а) поступает на Вход порогового элемента 1, который позышает крутизну фронта и спада входных импульсов и преврашает пх В однсполяркье с необходимой для нормальной работы цифровых элементов схемы амплитудой (фиг, 2 б), Широто-имгульсные колебания улучшенной формы поступают на вход элемента И 6, на другой вход которого поступает сиГнал с Выхода Ге 8 ратора Ь импульсов квантования (фиГ, 2 В), Частота импульсов квантованияВ 2 раз выше частоты входного сигнала Г, т. е.2 ч РЭто соотношение частот поддерживается во Всем допустимом диапазоне изменения частоть; входного сигнала с помогцыо фазового компаратсра 3, сглаженный фильтром 4 нижних частот выходной сигнал которого используется для автоматической подстройки частоты генератора 5 импульсов квантования, Счетчик-делитель на 2 2 исклОчает Влияние скважности одн импульсов на работу фазового компаратора 3, а счетчик-делитель на 2 11 служит дляИ+Приведения значения частоты генератора 5 импульсов квантозания к частоте сигнала на входе фазового компаратора 3, На выходе элемента И 6 формируется пакет импульсов квантсцзаня (фиг, 2 г), поступающий на тактовый вход счетчика-делителя на 2 7, най выходе которого получается параллельный двоичный нормальный код, соответствующий числу импульсов в пакете, Это код поступает на вход Й-разрядного цифроаналогового преобразователя 8 параллельного двоичного нормального кода, В результаге чего на выходе масштабируюшего усилителя 9 имеется аналоговый сигнал (фиг, 2 д), По окончании счета числа импульсов в пакете (по спаду входного сигнала) значение выходного сигни.а масштабирующего усилителя 9 запоминается В устройстве 10 выборки и хранения и появляется на выходе заявляемого устройства (фиг, 2 е). Сигнал упраВл 8 ния на устоойство выборки и хранения Вырабатывается формирователем 12 импульсов выборки (ф г. 2 ж) по спаду входЬ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ного сигнала, Длительность импульса выборки не менее времени выборки устройстВа выборки и хранения и не менее времени установки в "О" счетчика-делителя на 2 7, Импульс вьборки задерживается элементом 13 задержки на длительность апертурного Времени устройства 10 выборки и хранения и затем используется рля установки в "0" счетчика-делителя на 2 7,Формула изобретения Устройство преобразования широтно- импульсных колебаний в аналоговый сигнал, содержащее фильтр нижних частот, генератор импульсов квантования, последовательно включенные й-разрядный параллельный цифроаналоговый преобразователь и масштабирующий усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения точности и быстродействия в широком диапазоне изменения частоты входного сигнала, оно снабжено пороговым элементом, счетчиком-делителем на 2, фазовым компаратором, счетчиком-делителемИ+1на 2, элементом И. счетчиком-делителем на 2, устройством Выборки и хранения,чформирователем импульсов выборки и элементом задержки, причем вход порогового элемента предназначен для подключения к источнику входного сигнала, а выход устройства выборки и хранения - к потребителю выходного сигнала, выход порогового элемента соединен с тактовым входом счетчика-делителя на 2, входом формирователя импульсов Выборки и первым входом элемента Ипервый вход фазового компаратора соединен с выходом счетчика-делителя на 2, а второй вход - с выходом счетчика-делителя на 2выход фазового компараторай.1соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с входом управления частотой генератора импульсов квантования, в 2 раз превышающей частоту. КВхОДнОГО сиГнал(э, второй ВХОД элемента И соединен с выходом генератора импульсов квантования и тактовым входом счетчика- делителя на 2, выход элемента И соеди+1нен с тактовым входом счетчика-делителя на 2, М параллельньх выходов которого соединены с соответствующими информационными входами цифроаналогового преобразователя двоичного нормального кода, выход масштабирующего усилителя соединен с аналоговым входом устройства выборки и хранения, вход управления которого соединен с выходом формирователя импульсов выборки и входом элемента задержки, вход установки В "0" счетчика-делителя на 2 соединен с Выходом элемента задерижки.