Устройство для преобразования сдвига фазы в цифровой код

1 114 С 01 В 25/О ОСУДАРС ПО ДЕЛА ИЕ ИЗОБРЕТЕН П АВТОРСН(57) Иэобретенэовано, напримвых преобраэовдля преобразовровой код соде2, Т -триггерВЯ-триггеры 6 генератор 1516, К-триггери счетчик 24.кую точность п ие може ыть исполь фро ер, в аналателях, Уания сдвиржит форми3, элемен9, элеменимпульсов,ы 17-22, эУстройствбраэова троиство а фаэ в цифрователи 1,ы НЕ 4, 5,ы И-НЕ 10-1 элемент ИЛИлемент И 23 орский ство СССР 081 1967во СССР 08, 1977. еет выс(54) УСТРСДВИГА ФА ТВО ДЛЯ П В ЦИФРОВО РАЗОВАНД ния сдви рео ко(21) 4084 (22) 07,0 (46) 15.0 (72) В.С. (53) 621, (56) Авто У 244739,Авторс У 750784,СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИзобретение относится к областиэлектроизмерений и может быть использовано, например, в аналого-цифровых преобразователях,Целью изобретения является повышение точности преобразования сдвигафазы в цифровой код,На чертеже представлена структурная схема устройства для преобразоввния сдвига Фазы в цифровой код.Устройствосодержит формирователи 1, 2, Т-триггер 3, элементы НЕ4, 5, ВБ-триггеры 6-9, элементы И-НЕ10-1.4, генератор 15 импульсов, элемент ИЛИ 16, К-триггеры 17-22, элемент И 23 и счетчик 24.Прямой выход,1 К-триггера 22 и выходы счетчика 24являются выходами устройства.При ятом входы Формирователей 1 и2 являются входами устройства. Выход первого формирователя 1 соединенс входом триггера 3, инверсный выходкоторого соединен с входом В триггеров 17-20, Я-входом триггеров 6 и 9, 25прямой выход триггера 3 соединен сБ входом триггера 17,. В-входами триг"геров 21, 22, счетчика 24 и первымвходом элемента ИЛИ 16, Выход второго формирователя 2 соединен с первымвходом элемента И-НЕ 10 непосредственно и через элемент НЕ 4 с первымвходом элемента И-НЕ 11, выход которого соединен с В-входами трйггера8 непосредственно и через элементИЛИ 16 триггера 9Прямой выход триггера 6 через элемент И-НЕ 10 соединенс Б-входом триггера 7, прямой выходкоторого соединен с вторым входомэлемента И-НЕ 11. Выход генератора 15импульсов соединен с С-входами триг- фгеров 18, 21, 22 непосредственно ичерез элемент И 23 с входами,1, К, Стриггера 19 и первыми входами=злементов И-НЕ 12-14. Выход элементаИ-НЕ 14 непосредственно соединен с 45входом Я-триггера 8 и через элементНЕ 5 соединен с входами , К, С.триг.гера 17, выход которого соединен свходами , К триггера 18, выход которого соединен с вторым входом эле"мента И 23. Инверсный выход триггера20 соединен с вторыми входами элементов И-НЕ 12, 13, а прямой выход триггера 20 соединен с вторым входом элемента И-НЕ 14, третий вход которогообъединен с третьим входом элементаИ-НЕ 12 и инверсным выходом триггера 19. Выход элемента И-НЕ 12 соеди-нен с В-входом триггера 6, а прямой выход триггера 19 объединен с входами , К, С-триггера 20 и третьим входом элемента И-НЕ 13, выход которого соединен с В-входом триггера 7, Прямой выход триггера 8 соединен с первыми входами , К триггера 21, а прямой выход триггера 9 соединен с вторыми входами , К того же триггера 21, прямой выход которого соединен свходом триггера 22, а инверсный выход триггера 21 соединен с входом К того же триггера 22, выход которого соединен со счетным входом счетчика 24.Устройство работает следующим образом.На входы формирователей 1 и 2 подаются соответственно опорное и рабочее напряжения, фазовый сдвиг между которыми необходимо преобразовать в цифровой код. Импульсы формирователя 1 поступают на Т-вход триггера 3, на импульсных выходах которого формируются импульсы "Перенос" и "За, ем", частота. следования которых в два раза меньше частоты следования импульсов формирователя.Импульс с выхода "Перенос" триггера 3 поступает на В-входы триггеров 21, 22, на вход "Сброс" счетчика 24 и через элемент ИЛИ 16 - на В- вход триггера 9, устанавливая триггеры 9, 21, 22 и счетчик 24 в нулевое состояние. При этом с прямого выхода триггера 9 на первые - и К-входы триггера 21 поступает запрещающий потенциал, с прямого выхода триггера 21 на 1-вход триггера 22 поступает запрещающий потенциал, а с инверсного выхода триггера.21 на К-вход триггера 22 поступает разрешающий потенциал, в результате чего триггеры 21 и 22 не переключаются импульсами, поступающими на их С-входы с генератора импульсов 15.Одновременно импульс с выхода "Перенос" триггера 3 поступает на Я-, вход триггера 17 и устанавливает егов единичное состояние. При этом на- и К-входы триггера 18 поступает разрешающий потенциал, и триггер 18 начинает переключаться по задним фрон" там импульсом, поступающим на егоС-вход, в результате чего через элемент И 23 будут проходить четные импульсы, из числа поступивших на Свход триггера 18 в течение разрешающего потенциала на прямом выходетриггера 17. Триггеры 19, 20 и эле 37442менты И-НЕ 12-14 образуют. схему распределителя импульсов на три канала. На выходе элемента И-НЕ 12 формируется первый импульс из числа импульсов, прошедших через элемент И 23, на выходе И-НЕ 13 Формируется второй импульс, на выходе И-НЕ 14 формируется третий импульс, который проходит через элемент НЕ 5 и перебрасывает триггер 17 в нулевое состояние, запрещая дальнейшее переключение триггера 18, и триггер 18 остается в нулевом состоянии, в результате чего прекращается прохождение импульсов через элемент И 23 на вход распределителя импульсовПервый импульс, выработанный на выходе элемента И-НЕ 12, поступает на В-вход триггера б, второй импульс, выработанный на выходе элемента И-НЕ 13, поступает на В-вход триггера 7, третий импульс, выработанный на выходе элемента И-НЕ 14, поступает на Я-вход триггера 8, в результате чего триггеры 6-8 устанавливаются в исходное состояние, При этом с прямых выходов триггеров 6 и 7 на входы элементов И-НЕ 10 и И-НЕ 11 поступают запрещающие потенциалы а с выхода триггера 8 на вторые - и К-входы30 триггера 21 поступает разрешаниций потенциал. Началу преобразования сооответствует появление на выходе Заем" триггера 3 управляющего импульса, который поступает на Я-входы тригге ров б и 9 и устанавливает их в единичное состояние, при котором с выхода триггера б на вход элемента И-НЕ 10, а с выхода триггера 9 на первые и - и К-входы триггера 21 поступают 40 разрешающие потенциалы. Триггер 22 и счетчик 24 начинают подсчет импульсов, поступающих на С-вход триггера 22.При совпадении разрешающего потен циала на выходе триггера 6 с паузой между импульсами формирователя 2 на выходе элемента И-НЕ 10 вырабатывается сигнал, который устанавливает триггер 7 в единичное состояние, при 50 котором с выхода триггера 7 на вход элемента И-НЕ 11 поступает разрешающий потенциал. Импульс с выхода Формирователя 2 через элемент НЕ.4.поступает на вход элемента И-НЕ 11,и, 55 пройдя через него, поступает на В-вход триггера 8 и через элемент ИПИ 16 поступает также на В-вход триггера 9, устанавливая триггеры 8 и 9 в нулевое состояние. С выходов триггеров 8 и 9 на - и К-входы триггера 21 поступают потенциалы, запрещающие переключение триггера 21, а через него и триггера 22. В триггере 22 и счетчике 24 фиксируется количество импульсов, пропорциональное временному интервалу между передними фронтами импульсов Формирователей и соответственно пропорциональное фазовому сдвигу между входными сигналами формирователей. Триггер 21, управляющий ,1- и К-входами триггера 22, изменяет свое состояние с некоторой задержкой после окончания импульса на его С-входе, и триггер 22 начинает подсчет со 2-го импульса тактового генератора после прихода разрешающего потенциала с выхода триггера 9, а заканчивает подсчет импульсом, сов" павшим с приходом наи К-входы триггера 21 одного из запрещающих потенциалов или импульсом, следующим за запрещающим потенциалом, если запрещающий потенциал пришелся на паузу между импульсами тактового генератора, за счет чего исключается воэможность появления на выходе триггера 22 обуженного импульса типа помехи и исключается воэможность сбоя счетчика.Таким образом, устройство благодаря введению новых элементов и связей отличается более высокой точностью преобразования при любом значении фазового сдвига рабочего напряжения относительно опорного.Формула изобретенияУстройство для преобразования сдвига фазы в цифровой код, содержащее счетчик и первый формирователь, выход которого соединен с Т-входом Т-триггера, первый выход которого подключен к Я-входу первого К-триггера и первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с В-входом первого БЯ"триггера, б-вход которого соединен с вторым выходом Т -триггера, Я-входом второго БЯ-триггера, В-входами второго, третьего, четвертого К-триггеров и В-входом первого К-триггера, прямой выход которого соединен с - и К-входами второго К-триггера, С-вход которого соединен с выходом генератора импульсов и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с прямым выхоЗаказ 570/41 Тираж 772 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5 13 дом второго К-триггера, а выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И-НЕ и с -. и К-, С-входами третьего К-триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И-НЕ, а прямой выход - с третьим входом второго элемента И-НЕ и с -, К- и С-входами четвертого К-триггера, прямой выход которого соединен, с третьим входом третьего элемента ИНЕ, а инверсный выход - с третьим входом второго элемента И-.НЕ и третьим входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с В-входом ВЯ-триггера, прямой выход которого .соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя и входом первого элемента НЕ, - выход - с Я-входом третьего ВЯ-триг" гера, В-вход которого соединен с выходом второго элемента Ц-НЕ, а прямой выход - с первым входом пятого элемента И-НЕ, второй вход ко-. торого соединен с выходом первого элемента НЕ, выход которого соединен 74142 6с вторым входом элемента ИЛИ и В/входом четвертого ВЯ-триггера, Явход которого соединен с выходом третьего элемента И-НЕ и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с -, К- и С"входами первогоК-триггера, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности преобразования сдвига фазы в цифровой код, в него введены пятый ишестой К-триггеры, причем первые и- и К-входы пятого К-триггера соединены с прямым выходом первого ВЯтриггера вторые.- и К-входы пятоЭго К-триггера соединены с прямымвыходом четвертого ВЯ-триггера, Свход пятого 1 К-триггера соединен свыходом генератора импульсов и Свходом шестого К-триггера, прямойвыход пятого К-триггера соединен с-входом шестого ЗК-триггера, инверс"ный выход пятого К-триггера соединен с К-входом шестого К-триггера,прямой выход шестого К-триггера соединен с первым входом счетчика, Ввходы пятого и шестого 1 К-триггеровсоединены с вторым входом счетчикаи первым выходом Т-триггера.