Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов

. В, Калинников Научно-исследовательский и проектный омплексной автоматизации нефтяной и промы 1 иленноститут лической 1) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ 5 к упдом 25 Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники и можетбыть использовано, в частности, для цифрового измерения производной частотноимпульсных сигналов.Известно устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее блок возведения в куб, блок выделения разности периодов, элемент И исчетчик Я,Недостатком устройства является пониженная точность дифференцирования.Известно также устройство, содержа-,щее блок управления, генератор опорнойчастоты, управляемый делитель частоты,частотомер мгновенной частоты, измеритель периода, счетчики импульсов, элементы и группы элементов И и, ИЛИ 2,Недостатки этого устройства - сложность конструктивной реализации и пониженная точность дифференцирования,Прототипом изобретения является устройство для дифференцирования частотноимпульсных сигналов, содержащее блоравления, соединенный входом со вхо устройства, генератор опорной частоты,выход которого подключен к сигнальномувходу первого управляемого делителя частоты и через неуправляемый делитель частоты соединен со счетным входом счетчика периода, подключенного разрядными выюдами к первым входам элементов И первой группы, соединенных выходами с управляющими входами первого и второго управляемых делителей частоты, а управляющие входы третьего управляемого делителя частоты подключены к выходам элементов И второй группы, причем входы обнуления счетчика периода и управляемых делителей частоты, вторые входы элементовИ первой группы и первые входы элементов И второй группы соединены с соответ.ствующими выходами блока управления 3Недостатками прототипа являются сложность конструктивной реализации и пониженное быстродействие при формированиицифрового кода производной, обусловленныенеобходимостью введения цифрового частотомера для преобразования выходного сигнала устройства,Иель изобретения - упрошение устройства и повышение, быстродействия при фор мировании цифрового кода производной. Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены счетчик результата, элемент И и блок приращения периода, подключенный входом ковходу устройства, а выходом - к первомувходу дополнительного элемента И, соеди частоты 6, управляемые делители частоты 7, 8, 9, счетчик периода 10 и две группы элементов И 11 и 12.Управляемые делители частоты 7, 8, 9 так же, как и в устройстве-прототипе, могут быть Выполнены на счетчиках импульсов, регистрах памяти и группах элементов И переноса. 30 Работает устройство следующим образом. Входной частотно-импульсный сигналпоступает на вход блока приращения периода, на выходе которого формируются сигналы приращения периода ДТ входного сигнала, и на вход блока управления, кото40 рый управляет работой счетчика периода10, делителей частоты 7, 8, 9 и группэлементов И 11, 12, Импульсы опорной частоты 1 с выхода генератора опорной частоты 5 поступают на вход управляемо 45 го делителя частоты 7, где они делятся на число, вводимое из счетчика периода 10 через группу элементов И 11. На выходах счетчика периода 10 формируется50 код ИТ, пропорциональный истекшему неТ 1 фриоду входного сигнала. Этот код формируется путем заполнении выделенного периода Т импульсами опорной частотыделенной в делителе частоты О иа посто 55 янное число к.После поступления каждого входного импульса на вход блока управления 13этот блок формирует сигналы управюения, ЙРОизводяшие следукицяе операции. венного выходом со входом счетчика результата и подключенного вторым входом к выходу третьего управляемого делителя частоты, сигнальный вход которого соединен с первым выходом второго управляемого делителя частоты, подключенного вторыми выходами к вторым входам элемен 5 тов И второй группы и соединенного сигнальным входом с выходом первого управляемого делителя частоты.Существо изобретения поясняется чер 20 тежом, на котором изображена блок-схема устройства,Устройство содержит блок управления 1, блок приращения периода 2, элемент И 3, счетчик результата 4, генератор опор 25 ной частоты 5, неуправляемый делитель Со вторых входов блока управления 13 управляемого делителя частоты 8, являющихся выходами регистра памяти этого делителя, через группу элементов И 12 код И , предыдущего периода переносится в регйстр памяти делителя частоты 9, затем производится обнуление регистров памяти в делителях частоты 7 и 8 и в них записывается из счетчика периода 10 через группу элементов И 11 значение кодайт 1 истекшего периода. После этого счетчик периода 10 обнуляется, и начинается новый цикл измерения следующего периода Т 1+,На выходе делителя частоты 7 образуется частота-к 1оТ 1котоРая делится в делителе частоты 8 наоНа первом выходе 14 делителя частоты 8 образуется частотаг гг И,.Частота 1 г делится в делителе частоты 9 на число Ит На выходе делителя частоты 9 образуется частотаг1-4Т оИмпульсы Выходной частоты 1 3 с дели тели частоты 9 поступают через элемент И 3, открытый блоком 2 на время, равное приращению периода ЬТ, на счетный вход счетчика результата 4, где они суммируются.После окончания цикла измерения на выходах разрядов счетчика 4 образуется кодК 31Я вав тюевввивв ввввзык 5 " Я пропорциональный первой производной входной частоты в истекшем периоде. Знак производной 81 р х определяется в блоке 2 по знаку приращения периода.Формула изобретенияУстройство для дифференцирования чаототно-импульсных сигналов, содержащее блок управления, вход которого является входом устройства, генератор опорной частоты, выход которого подключен к сигнальному входу первого управляемого делителя частоты и через неупрамяемый делитель частоты соединен ср счетным входом счетчика периода, подключенного разряд624244 Составитель С. КазиновЛ. Жаворонкова Техред А, Алатырев Корректор ицен Заказ 40ПНИ Тираж 826Государственного комитета С по делам изобретений и отк Москва, Ж, Раушская н Подписноеовета Министрытийб, д, 4/5 СССР 3035 илиал ППП "Патент г, Ужгород, ул, Проектная, 4 ными выходами к первым входам элементов И первой группы, соединенных выходами с управляющими входами первого ивторого управляемых делителей частоты,а управляющие входы третьего управляемого делители частоты подключены к выходам элементов И второй группы, причемвходы обнуления счетчика периода и управляемых делителей частоты, вторые входыэлементов И первой группы и первые входы элементов И второй группы соединеныс соответствующими выходами блока управления, о т л и ч а ю ш е е с я тем,что, с целью упрощения и повышения быстродействия при формировании цифровогокода производной, в него дополнительновведены счетчик результата, элемент И иблок приращения периода, подключенныйвходом ко входу устройства, а выходом -к первому входу дополнительного элемента И, соединенного выходом со входом счетчика результата и под.леченного вторым входом к выходу третьего управляемого делителя частоты, сигнальный входкоторого соединен с первым выходом второго управляемого делителя частоты, подключенного вторыми выходами ко вторымвходам элементов И. второй группы и соединенного сигнальным входом с выходомпервого управляемого делителя частоты,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;1, Авторское свидетельство СССРф 399860, кл,06 Р 7/38, 1971.2, Заявка2119484/18-24,кл. 6 06 Я 7/18, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.3. Заявка % 2358616/18-24,кл. 5 06 б 7/18, 1976, по которой принято рещение о выдаче авторского свидетельства,