Преобразователь частоты в последовательность импульсов

Ыйчю ОП ИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нц 790184 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 т)М. Кл.з Н 03 К 5/01 ГосударственныЯ комнтет СССР по делам нзобретеннЯ н открытнЯ(71 Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина).Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматической и контрольно-измерительной техники, в част- с ности для измерения сдвига фаз НЧ сигналов в малых пределах.Известно устройство умножения частоты, выполненное на основе цифровой техники, в котором в течение периода входной частоты производится заполнение первого счетчика первой опорной частотой, затем полученный код переписывается в устройство запоминания с выхода которого он посту пает на один вход схемы сравнения кодов, а на второй вход схемы сравнения кодов поступает код со второго счетчика, заполняемого второй опорноЬ частотой в "о" раз большей первой, причем с выхода схемы сравнения кодов в момент равенства кодов в устройстве запоминания и во втором счетчике сиг. нал поступает на Вход установки в ноль второго счетчика. Таким образом 25 во втором счетчике формируется код за время "Т" в "и" раэ меньшее, чем пе" риод входного сигнала. Сигнал с выхода схемы сравнения, кодов является также выходным ).1. Однако эти устройства обладают недостаточной фазовой стабильностью и относительной сложностью при реализации. Указанное устройство требует наличия опорных частот и имеет ошибку дискретизации.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь однофазного синусоидального сигнала в импульсы, состоящий из линейного интегратора, двух нуль-органов, элемента ИЛИ, компаратора, двух выпрямителей. Входной синусоидальный сигнал поступает на вход первых нуль-органа, выпрямителя и линейного интегратора. Линейный интегратор преобразует входной синусоидальный сигнал в косинусоидальный. Постоянная времени интегрирования обеспечивает фазовые погрешности ниже допустимых для низких частот диапазона. Нуль-органы формируют узкие импульсы в момент прохождения сигналами соответственно через нулевые точки. Двухполупериодные выпрямители выполняют функцию выпрямпения поступающих сигналов. Выпрямленные .импульсы поступают на входы компаратора. На выходе компа50 Формула изобретения ратора формируются узкие импульсыв момент равенства сигналов на еговходах, Сигналы с выходом нуль-органов и с выхода компаратора поступаютна входы элемента ИЛИ, с выхода которого снимается сигнал в виде узкихимпульсов с частотой в восемь разбольшей, чем частота входного синусочдального сигнала 2 .Недостатком укаэанного устройстваявляется малый коэффициент преобразования частоты.Целью иэобрЕтения является повышение крутизны преобразования при сохранении Фазовых характеристик выходного сигнала.Поставленная цель достигается тем,что в известный преобразователь частоты в последовательность импульсов,содержащий последовательно соединенные линейный интегратор, первый выпрямитель и компаратор, а также второй выпрямитель и нуль-орган, входыкоторых соединены со входами линейного интегратора дополнительно введены усилитель и блок управления,первый вход которого подключен к выходу компаратора, второй вход подключен к выходу нуль-органа, а выходсоединен с управляющим входом усилителя, информационный вход которогоподключен к выходу второго выпрямителя, а выход соединен со вторымвходом компаратора.На Фиг, 1 представлена структурная схема, а на фиг. 2 - диаграммыработы.Устройство состоит из линейногоинтегратора 1, первого выпрямителя2, компаратора 3, второго выпрямителя 4, нуль-органа 5, усилителя б,блока управления 7.Линейный интегратор 1 соединенпоследовательно с первым выпрямителем 2, первым входом компаратора 3.Вход линейного интегратора 1 соединен со входами второго выпрямителя4 и нуль-органа 5. Между вторым входом компаратора 3 и выходом второговыпрямителя 4 включен усилитель б,Выходы компаратора 3 и нуль-органа5 подключены к соответствующим входам блока управления 7, выход которого соединен с входом управленияусилителем б,На Фиг, 2 представлены диаграммы: "а" - входной сигнал, "б" - сигналы на входах компаратора, "в"выходной сигнал устройства.Работа предлагаемого устройстваосуществляется следующим образом.Входной синусоидальный сигнал поступает на входы линейного интегратора1, второго выпрямителя 4 и нуль-органа 5. Линейный интегратор 1 преобразует входной синусоидальиый сигналв косинусоидальный. Постоянная времени интегрирования обесгечипает Фазовые погрешности ниже допустимых для 1 10 15 26 25 30 35 40 низких частот диапазона. двухполупериодные выпрямители 2 и 4 выполняют Функцию выпрямления поступающих сигналов. Нуль-орган 5 формирует узкие импульсы в момент прохождения сигналом через нулевую точку. Эти импульсы поступают в блок управления 7 и обеспечивают синхронизацию работы последнегоот величины выходного параметра которого (например цифровой код) зависит коэффициент передачи усилителя б. На первом входе компаратора 3 образуется сигнал в виде выпрямленных импульсов косинусоидальной составляющей, а на втором - выпрямленные ступенчато изменяющиеся импульсы синусоидального входного сигнала. В момент времени, когда напряжение на втором входе компаратора 3, изменяясь по траектории синусоидального сигнала становится равным наУпряжению на первом входе компаратора З,последним вырабатывается узкий импульс, который поступает на вход блока управления 7 и на выход устройства, Выходной параметр блока управления 7 изменяется соответствующим образом, чго ведет к скачкообразному изменению коэффициента передачи усилителя б. При очередном наступлении равенства сигналов на входах компаратора 3 процесс повторяется и т.д,Работу этого блока иллюстрируют диаграммы. Крутизна преобразования частоты в нем изменяется путем несложных переключений, Например, в случае выполнения последнего на основе цифровогосчетчика можно менять крутизну преобразования частоты путем исключения младших разрядов счетчика.Соответственно этому меняется дискрет изменения коэффициента передачиусилителя б и крутизна преобразования частоты устройства. Предлагаемый преобразователь по сравнению с известным обладает повышенной крутизной преобразования частоты, а также обеспечивает возможности варьирования крутизной преобразования. Преобразователь частоты в последовательность импульсов, содержащий последовательно соединенные линейный интегратор, первый выпрямитель и компаратор, а также второй выпрямитель и нуль-орган, входы которых соединены с входом линейного интегратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения крутизны преобразования частоты при сохранении фазовых характеристик выходного сигнала, в него введены усилитель и блок управления, первых вход которого подключен к выходу компаратора,790184 Составитель В. Муляредактор Н. Кончицкая Техред И.Асталош КорректорМ. Коста 063/60 ираж 995 Подписноедарственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/ ака ВНИИПИ Го по дел 3035, Москилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн второй вход подключен к выходу нульоргана, а выход соединен с управляющим входом усилителя, инФормационныйвход которого подключен к выходу второго выпрямителя, а выход соединенсо вторым входом компаратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 9 3798564,кл. (331-1 А), 1974. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2494876/18-21, 23.01.78.