Самонастраивающийся преобразователь знакопеременных частотно-импульсных сигналовв код

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства-Заявлено 17.Х 1.1966 ( 1119369/26-2с присоединением заявки-Приорнтет -л. 42 пт,ЧПК 6 061УДК 681,325,63 (088.8 Комитет по делом изобретений и открытий при Совете Министров СССРпубликовано 0611,1968. Бюллетень6 ата опубликования описания 15.1 Ъ.1968 Авторизобретен олк аявите САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛО В КОДючает формирователи 22, 23, по- схему совпадения 24, дифферени 25, 2 б, 27, линию задержки 28, мультивибратор 29 и схему заожитель 4 аналогичен умножиспределитель 7 - распределите-2 в отличие от счетчика 1 соУзел 8 вкл 25 тенциальную цирующие цеп задержанный прета 30. Ум телю 3, а ра Зо лю б. СчетчиИзобретение относится к области цифровой измерительной техники.Известны самонастраивающиеся преобразователи знакопеременных частотно-импульсных сигналов в код, содержащие основной и дополнительный реверсивные счетчики, ко входу которых подключены двоичные распределители, а к выходу двоичные умножители импульсов.Предложенный преобразователь отличается от известных тем, что;в нем к импульсным входам каждого из вентилей сквозного пере носа реверсивных счетчиков подключены клапаны импульсные входы которых соединены с суммирующими и вычитающими входами счетчиков. Потенциальные входы клапанов попарно объединены и вместе с соответствующими установочными, входами триггеров подключены к выходам дешифратора, входы которого соединены с выходами дополнительного счетчика.Такое выполнение устройства ,позволило уменьшить суммарную ошибку и время ее установления за счет автоматической настройки параметров по полезному сигналу при измерении меняющихся частот, искаженных помехами. На чертеже представлена функциональнаясхема предложенного преобразователя,Преобразователь содержит основной реверсивный счетчик 1 и дополнительный реверсивный счетчик 2, двоичные умножители 3, 4,функциональный узел 5, распределители б, 75 импульсов, узел 8 раздвижки совпадающихимпульсов, триггер 9 знака, линию 10 задержки и дополнительный делитель 11 частоты наразрядов.Основной реверсивный счетчик 1 состоит из10 знакового триггера 12, дифференцирующейцепи 13, вычитающего устройства 14 и и, разрядов, представленных триггерами 15 с вентилями сквозного, переноса и дополнительными;вентилями 1 б, 17.15 Умножитель 3 состоит из счетчика опроса натриггерах 18 и импульсно-потенциальных схем19 совпадения,Функциональный узел 5 выполнен в видедиодного дешифратора на 2 т входов и т вы 2 О ходов. Распределитель б содержит схемы 20совпадения, которые управляются по потенциальным входам диодным дешифратором 21.3стоит из т основных разрядов и к дополнительных.Значения полезной составляющей частоты Р, ,) и ее производной Р,вычисляются в соответствующих счетчиках 1 и 2 в прямых кодах Йу, У , причем запятая фиксируется непосредственно после знакового разряда.Преобразователь работает следующим образом, ЮИзмеряемая частота Рчерез узел 8 раздвижки и распределитель б поступают на вход счетчика 1, управляющего умножите лем 3. С выхода умножителя частота Р(1) через узлы 8, б подается на другой 15 вход счетчика 1.Выходной код счетчика 1 У описывается уравнением л = -) - ( ),о 20 где Р-) =Ро ф)Р, - стабилизированная частота опроса умножителя 3,п - переменное число, определяемое узлом б.Если частота на входе Р(1) представляет аддитивную смесь полезной составляющей 30 Р,и помехи РР, =Р,Р)+Р Р) где Е) и, Р (1)1 дп55 С другой стороны, текущее значение производной Р, (1) вычисляется в счетчике 2, входы которого соединены с:выходом умножителя 4 и вычитающей схемой счетчика 1,где т - номер разряда двоичного умно- жителя 4, относительно которого 65 Р,Р) =Р.+Р.Р)Р, - постоянная составляющая,Р, ( - скорость изменения сигнала Р, (1),то дисперсия суммарной ошибки 0 40на выходе постоянном уровне Рявляется функцией п, Р,Ву п, Р, (1) = Й, п, Р,3 + 0 (и) + О (и),где О, - дисперсия динамической ошибки, 45Р - дисперсия флюктуационной ошибки,.О; - дисперсия погрешности квантования.Анализ показывает, что для каждого определенного Р, (Ц имеется п, при котором Й,имеет минимум, т. е, выполняется равенство отсчитывается целая часть числа У,Я,1 - число разрядов дополнительногоделителя частоты 11,У - текущее значение числа в счетчике 2,Совместное решение этих уравнений дает функцию оптимального числа разрядов в счетчике 1 от численного значения производной Л), при котором дисперсия суммарной ошибки П будет минимальна при любом Р, (Ц.п = р У(1),Данная функция реализуется узлом б. Физически это выражается в том, что каждому числу Л в счетчике 2 соответствует разрешающий потенциал на определенном выходе уз ла б, открывающий п-ю пару вентилей 1 б, вследствие чего импульсы, приходящие на входы счетчика 2, поступят на и-й разряд, ми. нуя предыдущие (и, - п - 1) -разрядов.Благодаря связям каждого (и - 1) -го выхода узла б с каждьгм нулевым установочным входом триггеров 1 б, и, - Й-разряды счетчика 1 устанавливаются в нулевое состояние, что устраняет генерацию ложных импульсов по - и клапанами умножителя 3. Работа счетчика 2 и его связь с узлом б аналогичны, Дополнительные к разрядов вводятся для лучшего осреднения Л) (Ц при большом уровне помех, Дополнительный делитель 11,при надлежащем,подборе числа 1 разрядов позволяет реализовать функцию п=фЖ ) для различных уровней помех без изменения структуры дешифратора. Значения Л)на выходе П определяют производную сигнала Р,и могут использоваться для коррекции ошибки по скорости на выходе 1 в установившемся режиме,Предмет изобретенияСамонастраивающийся, преобразователь зна копер еменных частотно-импульсных сигналов в код, содержащий основной и дополнительный реверсивный счетчики, ко входам ко. торых подключены двоичные распределители, а к выходам двоичные умножители импуль. сов, отличающийся тем, что, с целью минимизации суммарной ошибки и уменьшения времени установления, в нем к импульсным входам каждого из вентилей сквозного переноса реверсивных счетчиков подключены клапаны, импульсные, входы которых соединены с суммирующими и вычитающими входами счетчи., ков, а потенциальные входы клапанов попарно объединены и вместе с соответствующими установочными входами триггеров подключены к выходам дешифратора, входы которого соединены с выходами дополнительного счетчика,