Частотно-импульсное дифференцирующее устройство

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, о частности к устройстоам дифференцирования частотно- импульсных сигналов,Известно частотно-импульсное дифференцирующее устройство, содержащее блок сложенил-вычитания, реверсиеный счетчик импульсов, двоичный умножитель частоты и делитель частоты.Недостатками данного устройства я вляютсл пониженная чувствительность при высоких значениях опорной частоты и низкал помехоустойчивость.Наиболее близким к предлагаемому является частотно-импульсное дифференцирующее устройство, содержащее блок сложения-вычитания, подключенный первым входом к оходу дифференцируемой частоты устройства, а выходом - к первому входу блока вычитания и суммирующему входу реверсивного счетцика, соединенного выходами разрядоо с первой группой оходоо двоичного умножителя, а вычитающим входом - с входом импульсов опорной частоты устройства, вторым входом блока вычитания и входом первого.делителл частоты, выходы разрядоо которого подключены к второй группе оходоо двоичного умнокителя, причем выходы блока оычитания являются выходами устройства, второй делитель частоты, соединенный оходом с выходом двоичного умнокителя, а выходом - с вторым входом блока сложения-вычитания,Недостатком известного устройства является пониженная точность дифференцирования при воздейстоии помех,Цель изобретения - пзвыгвение точности дифференцирования.Поставленная цель достигаетсл тем, что о частотно-импульсное д "фферен цируощее устройство, содержащее блок сложения-вычитания, подключенный первым входом к входу дифференцируемой частоты устройства, в выходом - к суммиру Ощему входу реверсивного счетчика, соединенного выходами разрлдов с первой группой входов двоичного умножителл, а вычитаощим входом - с входом импульсов опорной частотыустройства, вторым входом блока еычита" нил и входом первого делителя частоты, выходы разрядоо которого подключены к второй группе входов двоичного умножителл, прицем выходы блока вычитания явля)отсл выходами устройства, вход второго делителя частоты соединен с выходом двоичного умножителя, а выход - с вторым входом блока сложенил-выцитанил, дополнительно введены оторой умножитель частоты и второй реверсионый сцетцик, суммирующий вход которого соединен с суммируощим входом первого реверсивного счет-"чика и выходом блока сложения-вычитания,а оычитающий вход подключен к выходу второго умножителя частоты и первому входу5 . блока вычитания, прицем выходы разрядоовторого реверсивного счетчика соединены спервой группой входов второго умножителячастоты, вторал группа оходое которого подключена к выходу первого делителя частоты10 и к етсрой группе входов первого умножителя частоты.На чертеже представлена блок-схемачастотно-импульсного дифференцирующего устройства.,15 Устройство содержит блок 1 сложениявычитанил, подключенный первым входом кшине ввода дифференцируемой частотыГх(т), блок 2 вычитания, реверсивный счетчик 3, суммирующий вход которого соеди 20 нен с выходом блока 1 сложения-вычитания,Счетчик 3 соединен выходами разрлдов спервой группой входов двоичного умножителл 4, а оычитающим входом - с входомимпульсоо опорной частоты Ро, вторым вхо 25 дом блока 2 вычитания и входом первогоделителя 5 частоты, В ыходы разрядов делителл 5 подключены к второй группе входовдвоичных умножителей 4 и 8, выход умножителя 4 через второй делитель 6 частоты сое 30 динен с вторым входом блока 1сложения-вычитания, второй реверсивныйсчетчик 7 суммирующим входом соединен ссуммируощим входом пероого счетчика 3, аоыцитсцощим входом - с первым входом бло 35 ка 2 вычитанил и выходом второго деоицного умножителя 8, Выходы разрядог.делителя 5 такке подключены к второй группе входов дооичного умножителл 8, Счетчик7 соединен выходами разрядов с первой40 группой входов двоичногаумножителя 8.Выходы блока 2 вычитания являются выходами устройства,Устройство работает следующим обраЗОМ.45 В исходном состоянии счетчик 3 обнулен, Входная дифференцируемал частотаРх(г) поступает на первый вход блока 1,содержащего узлы суммирования и вычитания частот Частота Р 2 на выходе блока 150 определяется соотношением Р 2(Р) - Рх(Р)+Р 2(Р)-Р 1(Р),где Г 1(Р) - выходная частота делителл 6;Р - оператор преобразования Лапласа;Ро ргде ЩР) - код числа в счетчике 3;йп - коэффициент пересчета в счетчике3;1751755 или Составитель В.Гус Техред М.Моргента Корректор О.Густи дактор А.Огар каэ 2692 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 К - емкоСть делителя 6 частоты, Так как текущее значение кода в счетчике 3 определяется соотношением1) оможно записатьх(Р) = -2(Р) --о 1 Ро 2 (Р) = - + -- , (Р),Ро Мп КР оСчетчик 7 и умножитель 8 образуют следящую систему с передаточной функцией1Т +12",где Т =Рои - число разрядов счетчика 7.На первый вход блока вычитания 2 поступает частота Гз(Р=2(Р)ЧЧ(Р) или ро РйпкГз(Р) -"7-" - -- тт + в ) гх(Р)После затухания переходных процессов (я рабочем режиме) можно записать сучетом т"-при Р -о Ро оР Тр+1 РПоскольку на выходах блока 2 вычитания формируется разность между частотами Еэ и г о, то частота 2( г) на выходах блока 2 в рабочем режиме определяется выражением аидам,к б 57)о Тр+1) б т т.е. дифференцирующее устройство является дифференцирующе-сглаживающим устройством первого порядка,Изменением емкости делителя 6 можно в широких пределах изменять чувствительность устройства.Таким образом, изображение позволяет повысить точность дифФеренцирования 5 10 15 20 25 30 при воздействии помех на устройство и входную частоту х фФормула изобретения Частотно-импульсное дифференцирующее устройство, содержащее блок сложения-вычитания, блок вычитания, первый реверсивный счетчик, первый двоичный умножитель и первый и второй делители частоты, причем информационный вход устройства соединен с входом сложения блока сложения-вычитания, выход которого соединен с входом сложения первого реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с входом импульсовопорной частоты устройства, входом первого делителя частоты и первым входом блока вычитания, первый и второй выходы которого являются выходами устройства, разрядные выходы первого реверсивного счетчика соединены соответственно с входами первой группы первого двоичного умножителя, входы второй группы которого соединены соответственно с разрядными выходами первого делителя частоты, а выход первого двоичного умножителя соединен с входом второго делителя частоты, выход которого соединен с входом вычитания блока сложения-вычитания,отлича ющеесятем,что,сцелью повышения точности дифференцирования частотно-импульсных сигналов, в устройство введены второй реверсивный счетчик и второй двоичный умножитель, причем разрядные выходы первого делителя частоты соединены соответственно с входами первой группы второго двоичного умножителя, входы второй группы которого соединены соответственно с разрядными выходами второго реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом второго двоичного умножителя и с вторым входом блока вычитания, а вход сложения второго реверсивного счетчика соединен с выходом блока сложения-вычитания.