Преобразователь частота-код

ляемыи д 13"15, о 18, 19 и ХО ЗН Ча ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ 14315771/24-2412,10 8715.10,89. Бюл, И 38Таганрогский радиотехническтут им. В.Л,.КалмыковаА,Н.Коньков, С.Л.Сироткин,ойченко и В.В.Клименко681.325 (088.8)Авторское свидетельство ССС9545, кл. Н 03 И 1/60, 986торское свидетельство СССР.2551, кл. Н 03 М 1/60, 1985(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованодля связи вычислительных машин с объектами управления, в системах фазовой автоподстройки частоты, для обработки сигналов от частотных датчиков. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования кода разности фаз, Это достигается за счет того, что в преобразователь, содержаций генератор 1 тактовых импульсов, распределитель 2, элементы И 17"20, элементы 16, 25 задержки, синхронизаторы 4-7, элементы ИЛИ 23, 24, реверсивный счетчик 26 и коммутатор 8, введены делитель 3 частоты, счетчик 11 импульсов, регистр 1 О, управелитель 9 частоты, триггерыдновибратор 12, элементы И21 и элемент ЙЛИ 22. 1 ил151536Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано рлясвязи вычислительных машин с объектами управления, в системах фазовой автоподстройки частоты, для обработки5сигналов от частотных датчиков,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем введения непрерывного преобразо"вания разности фаз двух частот в код,На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.Преобразователь содержит тактовыйгенератор 1, распределитель 2 импульсов, делитель 3 частоты, синхронизаторы 3-7, коммутатор 8, управляемыйделитель 9 частоты, регистр 10, счетчик 11 импульсов, одновибратор 12,триггеры 13-15, элемент 16 задержки, 20элементы И 17-31, элементы ИЛИ 22-24,линию 25 задержки и реверсивный счетчик 26,Преобразователь работает следующимобразом. 25 Для преобразования первой частоты в код подается сигнал установки режима на шину ч,астота 1" и сама частота на шину "Вход 1", Одновременно с этим на шину "Сброс" подается сигнал обну 30 ления счетчика 11 импульсов, регистра 10 и реверсивного счетчика 26, причем длительность этого сигнала должна быть больше максимального времени задержки в линии 25 задержки для ее 35 полной очистки, Входная частота с шины "Вход 1" через синхронизатор 4 поступает на первый вход элемента И 18 и на вход установки в "1" триггера 13, Сигнал с выхода триггера 13 через 40 элемент И 20 не проходит, так как он закрыт сигналом с триггера 15, который в данном режиме с помощью элемента ИЛИ 22 устанавливается в нулевое состояние, При этом порготавливаются 45 к открыванию элементы И 18 и 19, но открывается только элемент И 18, так как триггер 14 установлен в единичное состояние сигналом с шины "Частота 1". Импульсы с выхода элемента И 18 через 50 элемент ИЛИ 23 и синхронизатор 7поступают на суммирующий вхор реверсивного счетчика 26 непосредственно, а на вычитающий вход - через линию 25 задержки и синхронизатор 6, Таким об разом, первая входная частота с помощью линии 25 зарержки и реверсивного счетчика 26 непрерывно преобразу- ется в код, При этом, так как регистр 10 обнулен, на вхор управляемого делителя 9 частоты поступает нулевойкод и, следовательно, коэффициент реления в нем установлен равным единице, т,е, тактовая частота проходитчерез него, не подвергаясь делению,В данном режиме коэффициент деленияуправляемого делителя 9 частоты неменяется в процессе всего преобразования и, слеровательно, величина задержки в линии 25 зарержки постоянна,Код с реверсивного счетчика 26 нашину нВыход" снимается с помощью коммутатора 8 по четвертому импульсу сраспределителя 2.дналогично первому режиму осуществляется непрерывное преобразованиев код второй частоты, Для этого нашину цастота 2" подается сигнал,устанавливающий с помощью элементаИЛИ 22 триггеры 14 и 15 в нулевоесостояние, При этом открывается элемент И 19. Вторая частота Г поступает на шину "Вход 2", Через синхронизатор 5 эта частота поступает на входэлемента И 19, так как он открь;т, этаже частота через элемент ИЛИ 23 исинхронизатор 7 поступает на суммирующий вход реверсивного сцетчика 26непосредственно и на его вычитающийвход через линию 25 задержки и синхронизатор 6, После окончания сигналана шине "Сброс" начинается непрерывное преобразование в кор частоты Гтак же, как в первом режиме,В преобразователе прерусмотрентретий режим - режим непрерывногопреобразования в код разности фаздвух цастот, В данном режиме пораетсясигнал на шину "Разность фаз".и одновременно обе частоты поступают нашины "Вход 1" и "Вход 2", Преобразование начинается после окончания сигнала на шине "Сброс", Сигналом с шины"Разность фаз" триггер 15 устанавливается в единичное состояние и поэтому элементы 18 и 19 закрыты, а откры"ваются элементы И 17 и 20, Частотас шины "Вход 1", пройдя синхронизатор 4, поступает на единичный входтриггера 13, а частота с шиныВход2", пройдя синхронизатор 5, поступаетна нулевой вход триггера 13, На единичном выходе триггера 13 эа кажрыйпериод формируется импульС, длительность которого прямо пропорциональнасдвигу фаз между двумя частотамиЭтот импульс через открытый элементИ 20 поступает на вхор элемента И 21,5 15153 на другой вход которого поступают импульсы тактового генератора 1, поре- ленные делителем 3 частоты. Пачки импульсов с выходаэлемента И 21 поступают на суммирующий вход счетчика 11 импульсов, на котором порсчитывается число импульсов в каждой пачке, После окончания каждого импульса на выходе элемента И 20 с помощью орно 10 вибратора 12 формируется импульс, поступающий на вход записи регистра 1 О и записываюший в кажром периоде значение кода из счетчика 11 импульсов в регистр 10, импульс от одновибрато 15 ра 12 с помощью элемента 16 задержки задерживается и через элемент ИЛИ 24 поступает на вход сброса счетчика 11 импульсов, Таким образом, кор в регистре 1 О следит за длительностью импульса на выходе триггера 10, т,е,следит за разностью фаз двух частот и изменяется только при изменении разности фаз. Ралее кор с выхода регистра 1 О поступает на вход управля 25 емого делителя 9 частоты, которыйосуществляет реление частоты слеруюшим образом: цем больше кор на его выходе, тем больше коэффициент деления, рй нулевом коде деление не осуществляется, т,е. коэффициент деления равен .единице. Тактовая частота на счетный вход управляемого делителя 9 частоты поступает с первого выхода распределителя 2, В зависимости от сдвига фаз между входными частотами непрерывно изменяется коэффициент деления управляемого делителя 9 частоты, причем чем больше сдвиг фаз, тем больше коэффициент деления и тем меньше частота на выходе управляемого делителя 9 40 частоты. Эта частота поступает на тактирующий вход линии 25 задержки и управляет ее временем задержки, на вход линии 25 задержки поступает частота с первого входа, прошедшая синх ронизатор 4, элемент И 17 и элемент ИЛИ 23. Эта же частота через синхронизатор 7 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 26 и с выхода линии 25 задержки через синхро низатор 6 на его вычитающий вход. В начальный момент работы до окончания . сигнала на шине Сброс счетчик 11 импульсов и регистр 10 обнулены, на управляемый делитель 9 частоты посту. 55 пает нулевой код, частота на его выходе максимальна и время задержки в линии 25 задержки минимально, но реверсивный счетчик 26 не считает и на68 6его выходе нулевой код, После окончания сигнала на шине "Сбросн и при нулевой разности фаз между входнымичастотами на выходе элемента И 2 1пачка импульсов будет отсутствовать, на выходе счетчика 11импульсов будет нулевой кор, управляемый делитель 9 частоты делить частоту не будет, в линии 25 задержки будет минимальная задержка, Эта минимальная задержка с помощью выборачастоты, подаваемой на ее тактирование, должна быть такой малой, чтобыпри максимальных преобразуемых частотах за время этой задержки на суммирующий вход реверсивного счетчика 26до появления импульсов на его выцитающем входе поступало не больше орногоимпульса, т,е, чтобы в этом случаереверсивный счетчик 26 складывал ивычитал одинаковое число импульсов ичтобы его код сохранялся нулевым,так как разность фаз остается нулевой,При одновременном изменении входных цастот й, и Еи при неизменномсдвиге фаэ между ними показания реверсивного счетчика 26 не изменяютсяи соответствуют данному сдвигу фаз.Таким образом, в прерлагаемомпреобразователе в режиме преобразования сдвига фаз в код осуществляетсянепрерывное преобразование сдвигафаз в код независимо от величинывходных частот, которые между собойне должны отличаться на большую величину,Синхрониэаторы 4 - 7 и распререлитель 2 осуществляют разнесение вовремени импульсов на счетных входахреверсивного счетчика 26, Цастотатактового генератора 1 выбираетсятакой, чтобы управляемый им распределитель 2 и синхронизаторы 4 - 7 невносили существенных временных срвигов импульсов. Релитель 3 частотынеобходим для подбора соотношенйячастот синхронизации и тактовой частоты заполнения счетчика 11 импульсов,Под разностью фаз двух частотноимпульсных сигналов понимается разность фаз двух гармонических сигналов,совпадающих по частоте с двумя частотно-импульсными сигналами,Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яПреобразователь частота - кор содержащий генератор тактовых импульсов,7 151 У 68 Составитель В,Смирнов Техред А,КравчукКорректор Т,Палий Редактор А.Лежнина Заказ 6294/56 Тираж 881 ГодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул, Гагарина, 101 распределитель импульсов, два элемента И, два элемента задержки, четыре синхронизатора, два элемента ИЛИ, реверсивный счетчик и коммутатор, выходы которого являются выходной шиной, информационные входы соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, а управляющий вход соединен с первым выходом распределителя импульсов, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а второй, третий и четвертый выходы соединены ссютветственно с первыми входами первого, второго и третьего синхронизаторов, второй вход первого синхронизатора через первый элемент задержки объединен с вторым входом второго синхронизатора, вход обнуления реверсивного счетчика является шиной "Сброс", о т л и ч а ю ш и и0 с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования кода разности фаз, в него введены делитель частоты, счетчик импульсов, регистр, управляемый делитель частоты, три триггера, одновибратор, третий, четвертый и пятый элементы И и третий элемент ИЛИ, входы которого объединены с входами установки в "0" и в "1" первого триггера со О ответственно и являются входными шинами "Частота 1" и "Частота 2", а выход соединен с входом установки в "0" второго триггера, вход установки в "1" которого является входной шиной 5 "Разность фаз", прямой и инверсный выходы соединены ссютветственно с попарно объединенными первыми входами первого, второго и третьего, четвертого элементов И, второй вход первого 40 элемента И объединен с входом установ. ки в "1" третьего триггера, вторым входом третьего элемента И и подключен .к выходу третьего синхронизатора,второй вход которого является первойвходной шиной, а первый вход объединен с первым входом четвертого синхронизатора и входом управляемого делителя частоты, второй вход четвертого синхронизатора является второйвходной шиной, а выход подключен квторому входу четвертого элемента Ии входу установки в "0" третьеготриггера, выход которого соединенс вторым входом второго элемента И,выход которого подключен к первомувходу пятого элемента И, через одновибратор - к управляющему входу реги- .стра, выход одновибратора через второй элемент задержки подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с входомустановки в "0" регистра и являетсяшиной "Сброс", а выход соединен свходом установки в "0" счетчика импульсов, выходы которого через регистр соединены с соответствующимиуправляющими входами управляемого делителя частоты, а счетный вход подключен к выходу пятого элемента И,второй вход которого через делительчастоты соединен с выходом генераторатактовых импульсов, выход управляемого делителя, частоты соединен с управляющим входом первого элемента за- -держки, вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первыйвход которого соединен с выходом первого элемента И, а второй и третийвходы соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, третьи- входы которых подключены соответственно к прямому и инверс-,ному выходам первого триггера,. выходыпервого и второго синхронизаторовсоединены соответственно с прямым иреверсивным счетными входами реверсивного счетчика.