Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов

(50 4 С 06 С 7 18 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 07.05.87. Бюл, Р 17 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И,Ульянова (Ленина)(56) Авторское свидетельство СССР В 526916, кл. С 06 С 7/18, 1975.Авторское свидетельства СССР Мф 495675, кл. С 06 С 7/18, 1974,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к автома-тике и вычислительной технике. Цельюизобретения является повышение быстродействия устройстваУстройствосодержит генератор 1 опорной частоты,два делителя 2 и 3 частоты, три управляемых делителя 4, 5 и 11 частоты, распределитель 6 импульсов, блок7 вычитания, элемент И 8, два счетчика 9 и 10, три группы 12-14 элементов И и два блока 15 и 16 синхрони1309049зацииПринцип действия устройства вия обеспечивается за счет повыше- основан на формировании двух частот- ния выходной частоты устройства, досно-импульсных сигналов, обратно про- тигаемого подачей на счетный вход порциойальных смежным значениям пе- управляемого делителя 11 частоты обриодов дифференцируемого сигнала, вы- ратно пропорциональной текущему числении разности частотно-импульсных периоду входного сигнала, при сигналов и делении разности на теку- делении этой частоты на код, щее значение периода дифференцируе- равный периоду разностной часто- мого сигнала. Повышение быстродейст- ты. 2 ил. Устройство работает следующим образом.В блоке 15 синхронизации по каждому импульсу входного сигнала Г(с) формируются сигналы, определяющие последовательность работы узлов устЭти частоты поступают на распределитель 6 импульсов, который переключается от блока 1 Б синхронизации Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть применено в информационно-измерительных и управляющих системах сшироким диапазоном изменения входногочастотно-импульсного сигнала,Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.На фиг. 1 изображена блок-схемаустройства для дифференцирования частотно-импульсных сигналов;на фиг,2структурные схемы первого и второгоблоков синхронизации,Устройство (фиг, 1) содержит генератор 1 опорной частоты, первый ивторой делители 2 и 3 частоты, пер"вый и второй управляемые делители 4и 5 частоты, распределитель 6 импуль"сов, блок 7 вычитания, элемент И 8,первый и второй счетчики 9 и 10,третий управляемый делитель 11 частоты, с первой по третью группы 1214 элементов И, первый и второй блоки 15 и 16 синхронизации и вход 17частотно-импульсного сигнапа.Первый блок 15 синхронизации(фиг. 2) содержит три формирователяимпульсов 18-20, два элемента И 21и 22, элемент ИЛИ 23, триггер 24 идва элемента 25 и 26 задержки.Второй блок 16 синхронизации(фиг. 2) содержит два формирователя27 и 28 импульсов, элемент ИЛИ 29,два элемента 30 и 31 задержки и триггер 32,ройства. С выхода генератора 1 опорная частота 1:О подается на счетныевходы первого и второго управляемыхделителей 4 и 5 частоты, где онаделится на коэффициенты, записанныев виде параллельного кода в регистрыпамяти соответствующего делителя,Опорная частота, разделенная в делителе 2 на коэффициент К, поступаетна счетный вход первого счетчика 9,где суммируется в промежутках времени, равных текущим периодам входногосигнала, и формируется путем подачина вход обнуления счетчика 9 импуль сов входного сигнала через блок 15синхронизации. На выходах разрядовсчетчика 9 в момент опроса образуется код Мт., пропорциональный текущему периоду входного сигнала, Этот 20 код через группы 12 или 13 элементовИ в зависимости от сигналов с блока15 записывается в регистры памятиуправляемых делителей 4 либо 5 частоты. Группы элементов И 12 и 13 открываются поочередно, в результатечего в регистр памяти одного управляемого делителя частоты будет. записан код -го периода, а в другом останется предыдущий код д-го перио-д да, записанный ранее, На выходах управляемых делителей 4 и 5 в зависимости от содержимого их регистров памяти образовываются частоты49 4 периоду разностной частоты, на счетный вход этого делителя подается частота, обратно пропорциональная текущему периоду входного сигнала, тоза счет повышения входной частотыделителя 11 повышается быстродействиеустройства при сохранении его точностных характеристик. Например, придифференцировании частотно-импульсно .го сигнала, изменяющегося в пределах(10 -10") .Гц со скоростью 1-100 Гц/с,частоте опорного генератора Г =10 Гци точности измерения периодов входнойи разностной частот О, 17, выходнаячастота повысится более чем на трчпорядка и будет лежать в пределах(10 -1) Гц, что и обеспечит соответствующее повышение быстродействия.Рх ГхРх (сЫ( г.)Д 17 Формула изобретения Квых( ) Т, цо 45 1 (с) й й йейй (с)Д50 3 13090таким образом, что всегда на одномиз его выходов будет частота Рх(с),.а на другом Гх( - Т;) независимо оттьго, на какие сигнальные входы этичастоты поступили. С помощью блока7 вычитания формируется разностьэтих частот скоторая поступает на вход второго блока 16 синхронизации, Блок 1 б по приходу каждого из последовательности импульсов разностной частоты Р формирует сигналы, определяющие последовательность работы цепи, состоящей из последовательно соединенных генератора 1, второго делителя 320 частоты, элемента И 8, второго счетчика 10, третьей группы 14 элементов И и третьего управляемого делителя 11 частоты.25С выхода генератора частота Е поступает в делитель 3 с коэффициентом передачи С и затем через элемент,- 1 И 8 в течение времени ь, = - на втоЬГх рой счетчик 10. В результате в нем формируется код периода И разностной частоты ЬР, который после окончания каждого периода через группу 14 элементов И переписывается в регистр памяти третьего управляемого З 5 делителя 11 частоты, на счетный вход которого с второго выхода распределителя 6 импульсов поступает частотаКГ(С) = . В результате на выходе 40 управляемого делителя частоты формируется выходная частота, определяемая следующим соотношением: т.е. частота, пропорциональная производной входного частотно-импульсного сигнала, причем знаку производной соответствует сигнал на знаковом выходе блока 7 вычитания частот,Так при поступлении на управляющий вход делителя 11 кода, равного Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее генератор опорной частоты, подключенный выходом к входу первого делителя частоты и сигнальным входам первого и второго управляемых делителей частоты, соединенных управляющими входами с выходами элементов И первой и второй групп соответственно, а выходами - с сигнальными входами коммутатора, первый и второй выходы которого подключены к входам блока вычитания, первый счетчик, соединенный счетным входом с выходом первого делителя частоты, а выходами разрядов - с первыми входами элементов И первой и второй групп, третий управляемый делитель частоты, подключенный управляющими входами к выходам элементов И третьей группы, а выходом - к выходу устройства, и пер" вый блок синхронизации, соединенный входом запуска с входом устройства, первым выходом - с входом обнуления первого .счетчика, вторым выходом - с вторыми входами элементов И первой группы, третьим выходом - с вторыми входами элементов И второй группы, четвертым выходом - с входом останова первого управляемого делителя частоты, пятым выходом - с входом останова второго управляемого делителя частоты, а шестым выходом - с управляющим входом коммутатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй делитель частоты, элемент И, второй счетчик и второй1309049 6 кг оставитель С.Казиноехред М.Ходанич орректор М Пожо ктор А.Ворович Тираж 673 Г 1 одписноГосударственного комитета СССРделам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 аказ 1800 ИИПИ 11303 оизводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 блок синхронизации, подключенный входом запуска к выходу блока вычитания, первым выходом - к первому входу элемента И, вторым выходом - к первым входам элементов И третьей группы, третьим выходом - к входу обнуления второго счетчика, а четвертым выходом - к входу останова треть-. его управляемого делителя частоты,Фсоединенного сигнальным входом с вторым выходом коммутатора, при этомвыход генератора опорной частоты, подключен к входу второго делителячастоты, соединенного выходом с вторым входом элемента И, выход которого подключен к счетному входувторого счетчика, соединенноговыходами разрядов с вторыми входами элементов И третьей груп.пы.