Преобразователь частоты импульсов в код

) 4 Н 03 М 1/60 ИЯ ВИДЕТЕЛЬСТ РСНО 3 радиотехнич ескалмыковаА,Н,Коньков и др. Цифровь)ми датчиками.я, 1970, с230 пр Ле тельство СССР3 К 13/00, 198 ИМПУЛЬ( 54)СОВ В импульсь часой т тоты, чик 8 такто счет ераторелитель атора И 16,пу6 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Новицкий Н.Виборы с частотньнинград: Знергирис, 9-2.Авторское свидеУ 112551, клН 0 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫКОДзобретение относится кхнике. В преобразователсодержаший реверсивныйлинию задержки 14, геых импульсов 1, распресов 2, четыре синхрониоммутатор 10, эцементы 18, элементы ИЛИ 7,9 с выходнымишинами 11, входную шину 13, шину"Сброс" 1 2, с целью расширенияфункциональных возможностей, введены вторая 1 5 и третья 17 линии задержки и триггер режима 20, причемвходная шина через вторую линию задержки 15 соединена с первым входомпервого элемента И 16 и с входомтретьей линии задержки 1, выходкоторой подключен к первому входувторого элемента И 18, шина "Преобразование частоты" 19 подключенак единичному входу триггера режима20, шина "Преобразование скорости"21 соединена с нулевым входом триггера режима 20, нулевой выход которого подключен к вторым входам первого 16 и второго 18 элементов И,выход первого элемента И соединенс вторым входом четвертого синхронизатора 6, выход второго элементаИ соединен с вторым входом второгосинхронизатора 4, 1 ил,Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах связи вычислительных машин с объектами управления, в сис- темах стабилизации частоты и скорос-; ти изменения частоты, для обработки сигналов от частотных датчиков.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преаГраэователя за счет введения преобразования скорости изменения частоты в код.На чертеже изображена структурная электрическая схема преобразователя. Преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя 2 импульсов, первые четыре выхода которого подключены к первым входам четырех синхронизаторов 3-6 соответственно, выходы первого 3 и второго 4 синхронизаторов через первый элемент ИЛИ 7 палкпючены к суммирующему входу реверсивного счет - чика 8, выходы третьего 5 и четвертого б синхронизаторов через второй элемент ИЛИ 9 подключены к вычитающему входу реверсивного счетчика 8, знаковые и информационные выходы которого через коммутатор 1 0 соединены с выходными шинами 11 вход управления коммутатора 10 соединен с пятым выходом распределителя 2, шина 1 2 "Сброс" подключена к установ очному входу реверсивного счетчика 8, входная шина 13 соединена с вторым входом первого синхронизатора 3, через первую линию 14 задержки - с вторым входом третьего синхронизатора 5 и через вторую линию 15 задержки - с первым входом первого элемента И 16 и с входам третьей линии 17 задержки, выход которой подклю 1 чеи к первому входу второго элемечта И 18, шина "Преобразование частоты" 19 соединена с нулевым входом триггера. 20 режима, шина "Преобразование скорости" 21 соединена с единичным входом триггера 20 режима, единичный выход которого подключен к вторым входам первого 1 6 и второго 8 элементов И, выход первого элемента И 16 соединен с вторым входом четвертого синхронизатора б, выход второго элемента И 18 соединен с вторым входом второго синхронизатора 4. Синхранизаторы. 3-6 осуществляютвременную привязку импульсов к фиксированчым моментам времени и могутбыть реализованы по известным схемам.5 Преобразователь работает следующим образом,В режиме "Преобразование частоты"преобразователь работает аналогичнопрототипу, В начальный момент вре 1 О мени одновременно подается сигнална шину "Преобразование частоты"19 и сигнал начальной установки нашину "Сброс" 12,Сигнал начальной установки пода 15 ется длительностью, большей временизадержки в первой линии 14 задержки,для ее полного обнуления. 1 риггер20 режима устанавливается в нулевоесостояние и элементы И 16 и 18 за 20 крыты, После окончания .игнала"Сброс" ревеосивный счетчик 8 начнет суммировать импульсы преобразуемой частоты, поступающие с входной шины 13 на его суммирующий вход25 через первый синхронизатор 3 и первый элемент И 5 И 7Через время задержки в линии 14 задержки на вычи -,тающий вход реверсивного счетчика8 через третий синхронизатор 5 и30 второй элемент ИЛИ 9 начнут пост; "пать импульсы преобразуемой частотыс шины 13 и при неизменной входнойчастоте на реверсивном счетчике 8будет складываться и вычитатьсяодинаковое число импульсов, Показания счетчика 8 не будут изменятьсяи будут соответствовать входной частоте, При увеличении входной частоты показания реверсивного счетчика40 8 будут увеличиваться, а при уменьшении - уменьшаться, т,е, реверсивныйсчетчик 8 будет непрерывно отслеживать значение входной частоты,С помощью тактового генераторараспределителя 2 импульсов, синхронизаторов 3 и 5 и коммутатора 1 Оосуществляется разнесение во времени моментов счета на реверсивномсчетчике 8 и моментов считывания изнего информации на выходные шины 11,Б режиме "Преобразование скорости" преобразователь осуществляет непрерывное преобразование в код скаростй изменения входной частоты, Для этого на шине Преобразование скорости" 21 подается сигнал установки режима, триггер 20 режима устанавливается в единичное состоя 1 Г 513 г 9ние и открываются элементы И 1 б и 18, Одновременно на шину "Сброс" 12 подается сигнал начальной установки длительностью большей суммарного времени задержки в линиях 15 5 и 17 задержки для их полной очистки. Входная частота с шины 13 через первый синхронизатор 3 и первый элемент ИЛИ 7 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, который после окончания сигнала "Сброс" начинает подсчитывать входные импульсы, Через время задержки в линиях 14 и 1 5 задержки при условии их равенства одновременно по 15 двум линиям, т.е. с удвоенной частотой по отношению к входной частоте, начнут поступать импульсы на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, которые еше через одно время201 задержки обнулятся . К этому времени, т .е. через два времени задержки, на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 также начнет поступать удвоенная входная частота, как и на 25 вычитающий входТаким образом, кулевое состояние счетчика 8 сохранится . Код на выходе счетчика 8 дополнительный, поэтому нулевое состояние счетчика 8 соот - 30 ветствует отсутствию скорости изменения входной частоты. Положительные значения кода соответсвуют увеличению частоты, а отрицательные значе-. ния - уменьшению частоты . Из рассмотренного выше видно, что при любой постоянной входной частоте на выходе счетчика 8 в установившемся режиме, т,е, через два времени задержки, всегда будет нулевой код40 Теперь рассмотрим работу преобразователя при постоянном увеличении входной частоты, т .е, при постоянной положительной скорости ее изменения, В этом случае реверсивный счетчик 8 должен показывать постоянное положительное значение, соответсвующее данной скорости изменения частоты, Действительно, если входная частота все время будет возрастать, то все Ы время будет сохраняться постоянной разница между входной частотой и ее задержанным значением, т .е . постоянной будет разность частот между входной частотой и частотой на выхсде линии 1 5 задержки . Далее эта разность частот непрерывно преобразуется в код. Преобразование разности входной и задержанной частот остаествлиется с помощью двух линий 14 и 17задержки и реверсивного счетчика 8,причем входная частота непосредственно поступает на суммирующий входсчетчика 8 и через время задержкив линии 14 задержки - на вычитаюшийвход счетчика 8, а задержанная влинии 15 задержки входная частота:непосредственно поступает на вычитающий вход счетчика 8 и через времязадержки в линии 17 задержки - насуммирующий вход счетчика 8, Показания" реверсивного счетчика 8 непрерывно отслеживают значение разностивходной частоты и ее задержанногозначения, Причем знак кода реверсивного счетчика 8 соответствует знакуэтой разности частот, Таким образом,чем больше скорость изменения частоты, тем больше разность между самой частотой и ее задержанным значением, т.е, показания счетчика 8непрерывно отслеживают скорость изменения входной частоты. Пои этомзнак кода соответствует знаку скорости изменения частоты, т.е. приувеличении частоты знак выходногокода положительный, а при уменьюении - отрицательный.Отработка скачкообразных изменений частоты, когда скорость изменения частоты бесконечно большая, осуществляется через время, не превышающее суммарное время задержки влиниях 15 и 17 задержек, и ограничивается емкостью реверсивного счетчика 8,Таким образом, расширены функциональные возможности предлагаемого преобразователя по отношению к прототипу за счет введения режима преобразования в код скорости изменения частоты . При этом dреобоазования частоты в код и скорости изменения частоты в код осуществляются на одном и том же реверсивном счетчике, причем оба режима преобразования осуществляются непрерывно, что дает возможность устранить временную привязку моментов преобразов ания Формула изсбр етения Преобразователь частоты импульсовв код, содержащий генератор такто1251329 Ьттых возможностей, введены вторая и тратт. линии задержки и триггер режима, ттричем входная птина соединенс вторым входом первого синхронизатора и через первую линию задержки с вторым входом третьего синхронизатора, а через вторую линию задержки - с первым входом первого элемента И с входом третьей линии задержки, выход которой подключен к первому входу второго элемента И, шина "Преобразование частоты" подключена к единичному входу триггера режима, шина "Преобразование скорости" соединена с нулевым входом триггера режима, нулевой выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом четвертого синхронизатора, выход второго элемента И соединен с вторытт входом второго синхронизатора,зых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов первые четыре выхода которогосоединены с первыми входами четырехсинхронизаторов соответственно, выходы первого и второго синхронизаторов через первый элемент ИЛИ подключены к суммирующему входу реверсивного счетчика, выходы третьегои четвертого синхронизаторов через 10второй элемент ИЛИ подключены квычитающему входу реверсивного счетчика, знаковые и информационные выходы которого через коммутатор подключены к выходным шинам, вход управления коммутатора соединен с пятымвыходом распределителя импульсов,шина "Сброс" подключена к установочному входу реверсивного счетчика,Два элемента И, первая линия задержки, о т.л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения трункциональСоставитель В.Махнанов Редактор Н.Слободяник Техред Л,Сердюкова Корректор А,Обручар Заказ 4426/58 Тираж 816 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5