Устройство преобразования частоты импульсов

Союз Советских Социалистимесних Реслублин(51) М. Кл. а 04 Р 10/04 Государственный номнтет Совете Министров СССР оо делам иэооретеннй и отнрьтнй(45) Дата опубликования описания 23,11,77(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВИзобретение относится к устройствам для аналогоцифрового преобразования информации нескольких сигналов, представленных в виде временных интервалов.Известны цифровые устройства, которые могут осуществлять последовательный счет импульсов, содержащие генератор квантующей последователь. ности импульсов, временной селектор, счетчик с индикаторным устройством и блок формирова.ния 11.Однако это устройство имеет низкую точность преобразования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для суммиро. вания длительностей и последовательностей им. пульсов, содержащее аналоговый сумматор на и входов, выход которого подключен к контролирующим входам блоков сравнения, датчик опорных напряжений дискретных уровней, подключен. ный своими выходами к опорным входам блоков сравнения, счетчик, генератор импульсов эталонной частоты, основной логический элемент И, одним входом подключенный к управляющему триггеру, а другим к генератору импульсов эталоннойчастоты2 ) . Недостатком известного устройства являетсяпониженная точность измерения,Для повышения точности измерения в предлагаемое устройство введены преобразователь едиа пичного кода в двоичный код идаполнительиыелогические элементы И по числу выходов преобра.эователя кода, при этом выходы блоков сравнениячерез преобразователь кода подключены к первымвходам дополнительных логических элементов И,1 п выходы которых подключены к входам соответ.ствующнх разрядов счетчика, вторые входы объедииены и подключены к выходу основного лопйеского элемента И.На чертеже представлена структурная схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит аналоговый сумматор 1 наи входов, подключенный к контролирующим входдам блоков сравнения 2, 3 и 4, к опорным входамкоторых подключены выходы датчика 5 опорных20 напряжений дискретных уровней, Выходы блоковсравнения через преобразователь 6 параллельногоединичного кода в двоичный соединены с первымивходами логических элементов И 7,8 и 9, вторыевходы которых через логический элемент И 1023 подключены к генератору 11 импульсов эталоннойчастоты. Второй вход логического элемента И 10подключен к управляющему триггеру 12, а выходылогических элементов И 7,8 и 9 . к соответствующим разрядам счетчика импульсов 13.В исходном состоянии триггер 12 держит логи.ческии элемент 10 закрытым, в. результате чего навыходе элемента 10 сигналы отсутствуют. Системойсброса ( на чертеже не показана) счетчик импульсов 13 переведен в исходное нулевое состояние, Навходы аналогового сумматора 1 поступают послетдовательности импульсов одинаковой длительностии стандартной амплитуды, при этом амплитудасигнала на выходе аналогового сумматора становится пропорциональной количеству входов, накоторые поступают сигналы в данный мОмент.При наличии сигнала на одном входе сумматора 1 величина сигнала на выходе равна О,х привыхналичии сигналов на двух входах сумматора 1 величина сигнала на выходе равна 2 Оаых; при наличиисигналов на и, входах сумматора 1 одновременновеличина сигнала на выходе равна и О аых.Датчик 5 опорных, напряжений дискретныхуровней глодает наопорные входы блоков сравнения 2,3 и 4 уровни напряжений: Ооп,=Овыхоп= алых чОо =20 аых , Ооп 4-и ОвыхЛогика работы любого блока сравнения выбрана так, чтобы он выдавал сигнал при Окотр коят 1= Оп,где Оконтр - напряжение, подающееся на контролирующий вход сумматора; Ооп - напряжение,поступающее на опорный вход сумматора.Таким образом, при наличии в какой - томомент времени импульса лишь на одном входесумматора сигнал имеется только на выходе блокасравнения 2, при наличии в какой-то момент време.ни импульса только на двух каких.то входах сумматора сигналы имеются на выходах только блоков 2 и Зи т.д.Преобразователь 6 преобразует единичныйвходной код в двоичный следующим образом. Еслисигнал имеется только на выходе блока 2, то выходной сигнал имеется на вй 1 ходе, связанном слогическим элементом И 7, Если сигналы имеютсятолько на выходах блоков 2 и 3, то выходнойсигнал имеется на выходе, связанном с логическимэлементом И 8, При наличии сигналов на трехвходах преобразователя 6 входные сигналыимеются на выходах, связанных с логическимиэлементами И 7 и 8 и т.д.Измерение суммарной длительности начинаетсяс опрокидывания управляющего триггера 12, который переводится во второе устойчивое состояние иобеспечивает прохождение сигналов с генератора 11на импульсные входы логических элементов И 7, 8и 9,В зависимости от количества сигналов, одно.временно присутствующих на входе сумматора,импульсы генератора 11 подаются на входы соот.ветствующих разрядов счетчика, Так, при наличии одного сигнала открыт элемент 7, и счетные импульсы поступают на вход первого разряда (счет.ный вход счетчика), При наличии двух сигналовоткрыт элемент 8, и счетные импульсы поступаютнепосредственно на вход второго разряда. Приналичии трех сигналов. открыты элементы 7 и 8, иимпульсы поступают одновременно на первый ивторой разряды и т.д.Таким образом, при наличии сигналов на и10 входах сумматора заполнение счетчика производится так, что оно эквивалентно заполнению счастотой, в и раз большей частоте генератора 11. Аследовательно, предлагаемое устройство дает возможность измерять суммарную длительность им 15 пульсон с точностью, в и раз большей, чем точность,обеспечиваемая известным устройством.Действительно, максимальная частота заполнения счетчика прототипа в п раз больше минимальной частотьь Если максимальная частота сделана20 соизмеримой с граничной частотой срабатываниясчетчиков, то точность измерения определяется частотой, в и раз меньшей. В предлагаемом устройствечастота заполнения счетчика (при одном входномсигнале) может быть сделана соизмеримой с гра.25 ничной частотой срабатывания счетчика,формула изобретения30 Устройство для преобразования частоты импульсов, содержащее аналоговый сумматор на не.сколько входов, выход которого подключен к контролирующим входам блоков сравнения, датчик опорных напряжений дискретных уровней, под ключенный своими выходами к опорным входамблоков сравнения, счетчик, генератор импульсов эталонной частоты, основной логический элемент И, одним входом подключенный к управляющему триггеру, а другим - к генератору импульсов эта.40 лонной частоты, отличающееся тем, что, сцелью повышения точности измерения, в устройство введены преобразователь единичного кода в двоичный код и дополнительные логические элементы И по числу выходов преобразователя кода, при этом 45 выходы блоков сравнения через преобразователькода подключены к первым входам дополнитель.ных логических элементов И, выходы которых подключены к входам соответствующих разрядов счетчика, вторые входы объединены и подключены 50 к выходу основного логического элемента И,Источники ииформаиии. ип:пятые во внимание при эксперзизе:1, Ермолов РХ. 11 иф 1 овьн. цотомеры, "Энергия", 1973, с. 34-35.2. Авторское свидстельство У 368585, кл. 0 04.Р 10/04, 1970.Р А.Влад,нко тор Т, Иванова Тираж По Закат 3052/4 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. П ДНИИПИ Государственного ковчега Совета Министров по делам изобретений и открытиВ3035 Москва, Ж - 35, Вушская наб., д. 45