Преобразователь частота-код

111 533877 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сои 1 з Советских Социалистических Респуоликб 1) Дополнительное к авт. свид-в лспо 04.11.74 (21) 2074577/21 е б 01 К 23/02 Н ОЗК 13/02 присоединением заявки3) Приоритет Государсеенный комитет Совета Министров СССР Опубликовано 30,10.76. БюллетеньДата опубликования описания 10.11.72) Авторы изобретеьп А. С. Витер и В. Б. Дудыкевич овский ордена Ленина политехнический инст) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТ КО Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может найти применение для точного измерения частоты в течение од ОГО ИЛИ НССКОЛЬКИХ ЕЕ ПЕРИОДОВ.Известен преобразователь частота - код 1, используемый в цифровой измерительной технике в устройствах и приборах для преобразования и измерения частотных сигналов.Известный преобразователь частота в к содержит реверсивный счетчик, два двоичных умножителя, управляющие входы которых соединены с разрядами реверсивного счетчика, устройство сравнения, вентиль и генератор образцовой частоты. Частота следования импульсов на выходе первого двоичного умножителя пропорциональна числу, содержащемуся в реверсивном счетчике, частота на выходе второго двоичного умножителя - квадрату числа в этом счетчике. Импульсы с выхода второго двоичного умножителя поступают на вход реверсивного счетчика. Последний осуществляет интегрирование их частоты в течение интсрвала Време 1 и, Определ 51 емого периодом Т; пзкеряехОЙ частоты и на 1 альным значением числа и реверсивном счетчике. Число, полученное в этом счетчике в конце периода Т, проОрциопально 113.1 еряем ОЙ ч астоте.Однако такой преобразователь сложен. Он содержит три счетчика, из них одпп реверсивный. Кро.,;е того, быстродействие его сравнительно невысоко. При увеличении измеряемой частоты в преобразователе протекает переходный процесс, длительность которого равна нескольким циклам уравновешивания, каждый 5 из которых равен одному или нескольким периодам измеряемой частоты.Известен также преобразователь частота -код 2, содержащий вычитающий счетчик, два двоичных умножителя частоты, управляе мых этим вычитающим счетчиком, дополнительную группу схем совпадения и регистр памяти для переписывания и хранения кода частоты и преобразователь код в анал.Это устройство также является сложным, 15 поскольку содержит три счетчика, три группысхем совпадения, регистр памяти и преобразователь код - аналог, и имеет недостаточно высокое быстродействие.Цель изобретения - упрощение преобразо 2 д вателя и повышение быстродействия.Это достигается тем, что предлагаемый преобразователь частота в к снабжен второй группой элементов совпадения в составе двоичного умножителя частоты, а также венти лем н элементом совпадения, причем сигнальные входы первой группы элементов совпадения подключены к разрядам суммирующего счетчика, управляющие - к разрядам вычитающего счетчика, а выход - к одному входу ЗО элемента совпадения и к одному из раздель(2) (3) ных входов триггера, к второму входу которого подключен выход дополнительной группы элементов совпадения, управляющие входы которых подключены к разрядам суммирующего счетчика, сигнальные - к разрядам вычитающего счетчика, к входу которого подключен выход элемента совпадения, второй вход последнего связан с выходом триггера, а к третьему входу через блок управления подключен выход суммирующего счетчика, второй выход блока управления подсоединен к входу вентиля, который вторым входом подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выходом - к входу суммирующего счетчика,На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя,Преобразователь состоит из формирователя 1, суммирующего счетчика 2, вычитающего счетчика 3, групп 4, 5 элементов совпадения с элементами логического сложения на выходах, генератора 6 образцовой частоты, вентиля 7, блока 8 управления, трехвходового элемента 9 совпадения, триггера 10 с раздельными входами.Преооразователь раоотает следующим Образом.В исходном состоянии вентиль 7 и элемент 9 совпадения закрыты, счетчики 2 и 3 находятся в нулевом состоянии. Блок 8 открывает вентиль 7 на время, равное одному или нескольким периодам Т, В течение этого времени импульсы генератора 6 с частотой следования 1 о поступают на вход счетчика 2. Коэффициенты пересчета счетчиков 2 и 3 равны Л 1= =2" (и - количество двоичных разрядов счетчиков). При поступлении первых Лимпульсов на вход счетчика 2 в течение времени Т=" происходит его переполнение и с блока 8 подается отпирающий потенциал на элемент совпадения 9. Счетчики 2 и 3, группа 4 элементов совпадения представляют собой двоичный умножитель частоты. Частота следования импульсов на выходе этого двоичного умножителя равна где Л 1 - число, содержащееся в счетчике 3. Импульсы с выхода двоичного умножителя поступают на один из входов элемента совпадения 9 и на один из входов триггера 10. Средняя частота следования импульсов на выходе элемента 9 определяется 1 ху и числом, содержащимся в счетчике 2. Из частоты у вычитается частота импульсов обратной связи, толучаемых путем их выборки из счетчика 3 при помощи группы 5 элементов совпадения, т. е. ГДЕ Кос - КОЭффИЦР 1 ЕНТ ООРатной СВ 5)ЗИ, КОТОрый равен Л.Кос - х (4) где Хт - число, содержащееся в счетчике 2.На основании выражений (1) - (4) полу- чаютВсего на счетчик 2 с учетом первых Л, им 15 пульсов, приведших к его переполнению, к моменту времени ) 11 поступает количество им- пульсов 20 Окончательное выРажение длЯ вых пРинимает внд 25 Число в счетчике 3, который выполнен вычитающим, уменьшается с момента времениот величины Л,в соответствии с выражениемЛ (1) = Ж,в -сй. (8)Продифференцнровав уравнение н разделивпеременные, получаютл(1)(9)ЖгПроинтегрировав и подставив пределы изменения переменных, получают40 1 пЛ,(1)= - 1 п, (10) Таким образом, число, содержащееся в счетчике 3 после окончания периода Т, пропорционально измеряемой частоте х. В предла гаемом преобразователе, как и в прототипе,счетчик 3 производит интегрирование частоты, пропорциональной квадрату текущего значения числа Л(1). Однако предлагаемый преобразователь содержит меньшее количество 60 счетчиков (два вместо трех). Следовательно,в предлагаемом преобразователе достигнуто упрощение по сравнению с прототипом, а также повышено быстродействие, так как преобразование может быть осуществлено в течение 65 только периода измеряемой частоты.533877 Ф О 1 м у л я 51 3 О б р с т с ц ц 5 Составитель Х. ЛягниТехред М. Семенов Редактор Е. Караулова Корректор А. Галахова Заказ 2354 11 Излв 1700 Тирак 1029 Попив;нос Цг 1 ИИПИ Госуларственного комитета Совета Министров СССР по делам изоорете 1 п 1 й и открытий 113035, Москва, )К, Раушска 1 нао, н. Ч 5Типография, пр. Сапунова. 2 Преобразователь частота - код, содержащий двоичный умцожитель частоты, состоящий из счетчиков, группы элементов совпадения, а также генератор опорной частоты, входной формирователь, триггер с раздельными входами, блок управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения быстродействия, он снабжен второй группой элементов совпадения в составе двоичного умножитсля частоты, а также вентилем и элементом совпадеция, причем сигнальные входы первой группы элементов совпадения подключены к разрядам суммирующего счетчика, управляющие к разрядам вычитающего счетчика, а выход - к одному входу элемента совпадения и к одному из раздельных входов триггера, к второму входу которого подключен выход дополнительной группы элементов сов 1 ядсц 1 я, ур 11 вляюц 1 пс входы кото 1 ых 1 юдк.1 1 О 1 с ц ы к р 11 3 р 51 да х с у м х 1 п 1 уО щс ГО с ч стч ц и я, сиГпа.1 ьц 11 с --РЯ 3 Р 51 дах Вь 11 цта 10 щсГО счетчика, к входу которого подключсц вьход эле мента совпадснц 51, второй вход последнегосвязан с выходом триггера, а к третьему входу через блок упраглсцця подключен выход суммирующего счетчика, второй выход блока управления подсоединен к входу вентиля, ко торый вторым входом подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выходом - к входу сухх 1 цру 1 он 1 сго счетчика. 15 Источники информации, прпцятыс во внимание прп экспертизе. 1. Лвт. св. СССР325702, кл, Н 03 К 13/02, 11.05.70. 2, Патент США .хга 3801906, кл. 324 - 78 Р,20 02.04.74 (прототип),