Частотно-импульсный функциональный преобразователь

Своз Советских Сфциапистиекиих РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 0504.79. Бюллетень И 1 ЗДата опубликования описания 0504,79 оо 656068 лП(51) М. Кл. 606 Г 15/20 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А.М.Мелик-Шахназаров, Е.Н.Враго, А .В.Царев и М.К.Коротков Московский ордена Трудового Красного Знамени институтнефтехимической и газовой промышленностиимени И.М.ГубкинаИзобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники,в частности, к устройствам Функционального преобразования частотноимпульсных сигналов в цифровойкод,Известен частотно-импульсныйфункциональный преобразователь,содержащий двоичный умножитель, дешифратор, счетчик и делитель частоты (11,Известен также частотно"импульсный функциональный преобразователь,содержащий двоичный умножитель,управляемые делители частоты, дешифратор, блок памяти н блок управления 21,Недостатком известных преобразователей является пониженная точность Функционального преобразования, обусловленная Погрешностью,. вносимой двоичными умножителями.Наиболее близким по техническомурешению является частотно-импульсныйфункциональный преобразователь,содержащий генератор пачек импульсов, реверсивный счетчик, элементы Й, причем, выход первого элементаИ,подключенного первым входом квходу преобразователя, соединен с первым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к сигнальному входудвоичного умножителя,.соединенноговыходом переполнения с входом 5 программного блока, выход которогоподключен к управляющему входудвоичного умножителя (3 .Использование в этом преобразователе генератора пачек импульсов, 1 О умножающего частоту входного сигнала в любое число раз, в том числев 2 раз, где и - число разрядовиделителя двоичного умножителя, позволяет исключить погрешность двоич ного умножителя. Однако при этомчастота входного сигнала Й к ограничивается величинойх Хвах г угде йщд- предельная частоты работыдвоичного умножителя, обусловленнаябыстродействием его элементовЦелью изобретения является расширение диапазона рабочих частотФункционального преобразователя,С этой целью в пресбраэовательвведены дополнительный двоичный умнажитель, двоичный счетчик и триггер,соединенный первым входом с шиной стробирования и вторым входом первогоэлемента И и подключенный вторым вхо6068 значение которой характеризуется выражением дом к выходу второго элемента И,первый вход которого соединен с выходом триггера и первым входом третьего элемента И, а второй вход подключен к выходу переполнения основного дво ичного умножителя, соединенного сиг" нальным выходом с суммирующим входом реверсивного счетчика,вычитающий вход которого через двоичный счетчик подключен к сигнальному выходу дополнительного двоичного умножителя, соединенного управляющим входом с выходом программного блока и подключенного сигнальным входом через генератор пачек импульсов ко второму входу элемента ИЛИ и выходу третьего элемента И, соединенного вторым входом с шиной опорной частоты.Блок-схема преобразователя пред" ставлена на чертеже.Частотно-импульсный Функциональ" ный преобразователь содержит основной 1 и дополнительный 2 двоичные умножители, программный блок 3, генератор пачек импульсов 4, реверсивный счетчик 5, двоичный счетчик 6, элементы И 7,8,9, элемент ИЛИ 10, триггер 11, шину стробирования 12 и шину опорной частоты 13.Работа преобразователя осуществляется следующим образом.Входной частотно-импульсный сигнал т поступает на первый вход перквого элемента И 7, на вторсй вход которого поступает импульс длительностью ТИ с шины стробирования 12, В течение интервала Тивходная частота через элемент И 7 и элемент ИЛИ 10 поступает непосредственно на двоичный умножитель 1, В течение этого интервала триггер 11 находится в нулевом положении и следовательно блокирует элементы И 8,9. Двоичный умножитель 1 осуществляет умножение числа импульсов на вхо-. де на заданный для каждого участка аппроксимации программным блоком 3 коэффициентя"1КЕо; ггде О =1 или 0; и- разрядность счетчика умножителя 1. Выходная последовательность импульсов двоичного умножителя поступает на суммирующий вход реверсивнсгс счетчика 5. Таким образом, аппроксимирующая ломаная формируется последовательным переходом с одного участка на другойВ момент окончания интервала Т счет импульсов в реверсивном счетчике 5 прекра" щается в пределах одного из участков аппроксимации. При этом число импульсов, зафиксированное в реверсивном счетчике отличается от значения, соответствующего линейной функции преобразования на указаннсм отрезке на величину погрешности, текущее 5 где Мх - число импульсов, поступающее на вход умножителя 1 в пределахинтервала последнего участка аппроксимации до момента окончания Т,В момент окончания временного ин тервала Т опрокидыва.е-.ся триггер11 и разблокирует элементы И 8,9.Частотас шиной опорной частоты13 начинает поступать через открытыйэлемент И 9 и элемент ИЛИ 10 надвоичный умножитель 1, а также нагенератор пачек импульсов 4. Двоичный умножитель 1 продолжает преобразовывать частотус коэффициентомнаклона К , соответствующим последнему участку аппроксимации, на котором остановился счет. в момент окончания Т.Приращение выходного числа умножителя 1 поступает на суммирующий входреверсивного счетчика 5. Одновремен но генератор пачек импульсов 4 накаждый входной импульс частотывырабатывает 2" импульсов, которыепоступают на сигнальный вход дополнительного двоичного умножителя 2.30 Управляющие входы двоичных умножителей 1,2 связаны с программным блоком3 таким образом, что на умножителе 2задается тот же коэффициент деления,что и на умножителе 1. Число импуль сов на сигнальном выходе умножителя2 в пределах рассматриваемого участка будет равноивьх=2 -Мх,) К;2 40 Укаэанное число имйульсов черезработающий в режиме вычитания двоичный счетчик 6, разрядность которогоравна и, поступает на вычитающийвход реверсивного счетчика 5.В момент окончания рассматриваемого участка аппроксимации на выходепереполнения умножителя 1 вырабатывается импульс переключения участка аппроксимации, который, пройдя,через открытый элемент И 8, устанав ливает в ноль триггер 11. Триггер11 блокирует элементы И 8,9, в результате этого заканчивается циклработы преобразователя.За время цикла работы преобра зователя на суммирующий и вычитающийвходы счетчика 5 поступит число импульсов, равное К=К -2 -Нх )К = Н +НК где Н 1 - количествор импульсов с выхода умножителя 1, поступившее до начала-го участка аппроксимации.Последнее выражение показывает, что значение выходного кода преоб65разователя точно соответствует шинной функции преобразования на-ом участке аппроксимации. При этом максимальная входная частота Функционального преобразователя определяется предельной частотой двоичного умножителя и в 2 и раз превышает максимальную входную частоту устрой" ства - прототипа.формула изобретенияЧастотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий генератор пачек импульсов, реверсивный счетчик, элементы И, причем выход первого элемента И, подключенного первым входом к входу преобразователя соединен с первым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к сигнальному входу двоичного умножителя, соединенного выходом переполнения с входом программного блока, выход которого подключен к управляющему входу двоичного умножителя, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, в преобразователь введены дополнительный двоичный умножитель, двоичный счетчик и триггер сое 6068 6диненный первым входом с шинойстробирования и вторым входом первого элемента И и подключенный вторым входом к выходу второго элемента И, первый вход которого соединенс выходом триггера и первым входом 5 третьего элемента И, а второй входподключен к выходу переполненияосновного двоичного умножителя, соединенного сигнальным выходом с суммирующим входом реверсивного счетчик ка, вычитающий вход которого черездвоичный счетчик подключен к сигнальному выходу дополнительного двоичного умножителя,соединенного управляющим входом с выходом программногоблока и подключенного сигнальным входом через генератор пачек импульсовко второму входу элемента ИЛИ и выходу третьего элемента Н, соединенноговторым входом с шиной опорной частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 37677, кл. 6 06 б 7/26, 1971.2. Авторское свидетельство СССР Р 543945, кл. 506 Г 15/34, 1975,3. Авторское свидетельство СССР Р 547788, кл. 606 У 3/00, 1976.о Мельни дактор С,Равв орр аказ 1528/40 с с Афилиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,Составитель С.КазТехред З,ФантаТираж 779ПИПИ Государственногпо делам изобретениква ЖРаушская одписноекомитета СССи открытийбс д.45 о