Устройство для функционального преобразования частотных и временных сигналов

юъавюме так:ч:сканн Эайааавт ЦЬ 4, Своз Советсваик Сощиеаистическю Республик(Ба) И. Жл.60 бГ 1 59/2 аа 1 ааратаанный квант аванта Мнннатрвв 666 аа ааааа ааварвтвннйа атарытна 53) УДн 681,34(43) Оп ковано 25,12776 тол Б) Дата ощблияования описания 27.12,77 2) Авторы Изобретени ко, Н.Н.Гаркушенко и А.А.Кравц(73) Заявитель Донецкий ордена Трудового Красного Знамен политехнический институт) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТНЫХ И ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ ость бчике и ключ де ты Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аналого-циф ровых преобразователях и измерительных устройствах.Известно устройство1), содержаще два счетчика, разноименные разряды которых соединены с входами элементов запрета, выходами подключенные к элементу сборки, а старший разряд первого счетчика подключен к младшему разряду второго счетчика, и воспроизводя щее квадратичную зависимость число- импульсных кодов. Известное устройство не обеспечивает кусочно-квадратичную аппроксимацию, в результате чего целый ряд функциональной зависимости невозможно воспроизвести.Известно устройство 2), позволяющее воспроизводить различные функциональные зависимости число-импульсных кодов. Это устройство содержит счетчик и делитель частоты, соединенные между собой через группу импульсно- потенциальных вентилей, выходы которых объединены логической схемой ИЛИ, и представляют собой двоичный умножитель или цифровой интегратор с последовательным переносом. Недостатком такого устройства является необходиольшого числа разрядов в счетделителе частоты для обеспечения высокой точности,Из известных устройств для функцио.нального преобразования частотных ивременных сигналоэ наиболее близкимпо технической сущности является устройство ) 3 ) содержащее генератор импульсов, выход которого соединен спервым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к выходу устройства, а выходом - к входу пересчетного блока, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И, а остальные выходы под ены к первым входам элементов И, начи-.ная со второго, группы элементов И,вторые входы группы элементов И соединены с поразрядными выходами управляющего счетчика, а выходы соединеныс входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом второгоэлемента И, подключенного выходом квходу счетчика результата, соединенного поразрядными выходами с входамиблока задания граничных условий, выходы которого подключены к поразрядм входам управляющего счетчика, соржащее генератор образцовой частоклапан, ключ, пересчетную схему, 585498группу импульсно-потенциальных венти.лей, логическую схему ИЛИ, управляющий счетчик, основной счетчик и блокзадания начальных точек,Устройство работает по принципу 5кусочно-экспоненциальной аппроксимации воспроизводимых функциональныхзависимостей. Кусочно-экспоненциальная аппроксимация обеспечивает меньшее число участков аппроксимации по 1сравнению с кусочно-линейной аппроксимацией при том же.объеме оборудованияи той же точности,К недостаткам кусочно-экспоненциальной аппроксимации следует отнести слож-,ность и трудоемкость процесса ее выполнения, а также то, что точностьФункционального преобразования Можноповысить без существенного увеличенияоборудования, перейдя к кусочно-квадратичной аппроксимации. Указанные не- фдостатки обусловлены как свойствамисамой зкспоненциальной функции, в частности ее неортогональностью, так иотсутствием в настоящее время хорошоразработанных методов кусочно-экспо-25ненциальной аппроксимации.Целью изобретения является повыше ние точности путем комбинирования кусочной квадратичной и линейной аппроксимации. ЗОЭто достигается тем, что устройство содержит дополнительный элемент И,включенный между выходом первого элемента И и счетным входом управляющего счетчика, а управляющие входы доволнительного элемента И соединенысоответственно с первым выходом пересчетного блока и выходом блока задания граничных условий, причем первыйвход первого элемента И группы соединен с выходом первого элемента И.На чертеже представлена схема пред"лагаемого устройства. Устройство содержит .генератор 145 импульсов, элемент И 2, пересчетный блок 3, элементы И 4 образующие группу элементов И, элемент ИЛИ 5, управ" ляющий счетчик 6, элемент И 7., счетчик 8 результата, блок 9 задания граничных условий, дополнительный элемент И 10,Например, при измерении неизвестной частоты 1 по периоду Т устройство осуществляет комбинированную кусочную квадратичную и линейную аппрок симацию У + следующим образом.хИсходное состояние элемента схемы:в управляющем счетчике 6 записан некоторый начальный кодфи, который выбирается, исходя из диапазона и 66 точности аппроксимации;в пересчетном блоке 3 записан кодНо о 1 хтугде К - емкость пересчетыого блоока 3; 66- частота генератора 1 импульсов;Тщ- минимальный период входного сигнала, соответствующий максимальной егочастоте Ххв счетчике результата записан код М,щщ , соответствующий,уэлементы И 2, 7, 10 закрйты.С приходом входного сигнала Т элемент И 2 открывается и остается открытым в течение времени Т . Импульсы 1 с генератора 1 импульсов поступают на входы пересчетного блока 3 и элемента И 10, а также на импулЬсный вход первого элемента И 4 группы элементов И. Элемент И 10 откроется с приходом на его управляемые входы.,раэ решающих сигналов как от блока 9 задания граничных условий, так и от пересчетного блока 3. пусть от блока 9 такой сигнал поступил на вход элемента И 10 до срабатывания элемента И 2 под действием входного сигнала Т. Тогда через 1 Т;импульс переполне" ния пересчетного блока 3 откроет элемент И 7 и И 10, Начиная с этого момента времени, с выхода элемента И 2 импульсы 4 поступают через открытый элемент И 10 на вычитающий вход управляющего счетчика 6, а с выхода элемен та ИЛИ 5 через открытый элемент И 7 на вычитающий вход счетчика 8 результата поступают импульсы с частотоййй:Выходная частотадвоичного умножителя равна:4 огде МьМя,й- Юи -1 - код в счет. чике 6;Ю - число разрядов в счетчике б. Тогда ЮЧ" МИя"1 Ц-"у фОр 2 ЩКод в счетчике 8 результата изменяется по закону:И,=К -ЦЦМ-К -4 ФИ-жМуфН 2 йф 2 й 1в течение всего интервала измерения (Т-,Т ;)и к концу этого интервала принимает значение;1К щиТх ТяИя)"Хщ "ф 28 яТх Тт 1 я)+1 в 2, а Й Вай а- (7 7.1 =-Кх - ГМ Р иа) хо 3 + фф Тхаад 2 2 ИяТх агап+ МоюхВведя обозначения: =Я, 1 Тх Х - число импульсов Ф за время х 1 Сюяафлю получает выражение выходного кода какида илиал ППП Патент, г.ужгоро ектна Заказ 5049/39ЦИНИПИ Государственногпо делам и113035, Москва, Ж ираж 818комитета бретений 5, Раушс Подписноеинистров СССРийд. 4/5 Совета и откр ая наб