Функциональный преобразователь кода в частоту

Сеюз Сфавтсяик Сециаиистиекииа Респубиииоц 656 О 77 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(6) М. Кл.608 т 1/ОО 60 б 67/26 Государственный комитет сссР по делам изобретений и открытий. Опубликовано 0 Ь 0 479.бюллетень %13 Дата опубликования описания 00479(54) ФУНКЦИОНАЛЬИЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В ЧАСТОТУИзобретение относится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано в вычислительныхсистемах для сопряжения цифровыхвычислительных машин со специализированными вычислителями, работающимис частотным способом представленияинформации.Известны функциональные преобразователи кода в частоту, содержащиерегистр памяти преобразуемого кода,генератор импульсов опорной частоты,счетчик, дешифратор, дискретный делитель частоты, ключи и логическиеэлементы ИЛИ 1,Для подобных преобразователейхарактерно существенное увеличениеобъема и сложности оборудования приувеличении точности преобразованияНаиболее близким техническим решением к данному является функциональный преобразователь кода в частоту 21 содержащий управляемый генератор выходной частоты с усилителем раэбаланса на входе, цифроаналоговый преобразователь, подсоединенный управляющими входами к выходам регистра входного кода, и частотно-зависимую цепь. Это устройство имеет недостаточ" ную точность.Целью настоящего изобретения является повышение точности работы преобразователя.Эту, достигается тем, что устройство содержит дополнительный цифроаналоговый преобразователь, подсоединенный управляющими входами к выходам регистра входного кода, допслнительную частотно-зависимую цепь, два развязывающих усилителя и дифференциальный амплитудный нуль- орган, выход и два входа которого подсоединены соответственно ко входу усилителя разбаланса и к выходам дополнительных цифроаналогового преобразователя и частотно-зависимой цепи, входы которых через раэвяэывающие усилители подключены соответственно к выходу основной частотно-зависимой цепи и к выходу основного цифроаналогового преобразователя, выход управляемого генератора выходной частоты подсоединен к шинам основных цифроаналогового преобразователя и частотно-зависимой цепи.На фиг.1 представлена блок-схема упрощенного варианта преобра 5 ователя; на фнг.2 - та же схема с дополннтельно введенными вторым цифроаналоговымпреобразователем и нторой частотнозависимой цепью.Преобразователь (фиг.1) содержитрегистр 1 входного кода, основнойцифроаналоговый преобразователь 2,основную частотно-зависимую цепь 3, 5дифференциальный амплитудный нульорган 4, усилитель 5 разбаланса иуправляемый генератор 6 выходнойчастоты,Преобразователь на фиг.2 содержит Одополнительный (нторой) цифроаналоговый преобразователь 7, управляемый,как и преобразователь 2, входнымкодом М и включенный между выходомцепи 3 (через развязывающий усилитель 8) и соответствующим входомнуль-органа 4, и дополнительную (вторую) частотно-зависимоу цепь 9, включенную между выходом преобразователя2 (через развязывающий усилитель 10)и вторым нходом нуль-органа, причемэлементы 7 и 9 выполнены с функциональными характеристиками, отличнымиот соответствующих характеристикэлементов 2 и 3.Преобразователь работает следующим образом.При изменениях входного кода Низменяется выходное напряжениецифроаналогоного преобразователя2, и на выходе нуль-органа 4 формируется сигнал разбаланса, равныйразности величин, пропорциональныхамплитудам напряженийи Оз навыходах преобразователя 2 и частотно-зависимой цепи 3 соответственно 35(Фиг.1), Под воздействием сигналаразбаланса, усиленного усилителем5, генератор 6 изменяет ныходнуючастоту, а, следовательно, изависящую от нее величину /(1 / таким 40образом, чтобы восстановить квазиранновесие моста, т.е. равенствоП)1 "гп)а 1 "згде щ и щ - коэффициенты передачи2каналов нуль-органа. 45Так как( д где ) - амплитуда напряжения выходной частоты;Г(11) - функциональная характеристика цифроаналогового преобразователя 2;К(В)- амплитудно-частотная характеристика частотно-зависимой цепи 3) 55 ю:2 й - угловая частота,то нышеуказанное равенство, автоматически поддерживаемое следящей системой преобразователя, соответствует получению характеристики преобразона ния предложенного устройства в видею:К -Щ- Е(Ю 1где К- Функция, обратная функ 65 ции К(и), то есть характеристика преобразования предложенного устройства определяется функциональнымизависимостями, реализуемыми элементами 2 и 3, и взаимный подборэтих зависимостей, а также величиныотношения 1 п ( и 2, позволяет получитьразные нелинейные Функции преобразования кода в частоту без существенного усложнения схем указанныхэлементов, а, следовательно, и всегО устройства. Например, при реализации зависимости вида функции отФункции, каждая иэ которых воспроизводится достаточно просто, однаиз этих функций может быть реализована характеристикой К, а другаяхарактеристикой Г(М),В дополнительной схеме (Фиг.2)аналогично обеспечивается равновесное состояние, при которомимеет место равенствоП) Е(К) .(О) П К(Ш) Ь1),где ф(й) - функциональная характеристика цифроаналогового преобразователя 7;(,(в)- амплитудно-частотная характеристика частотно-зависимой цепи 9.Это равенство соответствует характеристике преобразования, определяемой выражениемКМ 1) в Е(Н)Ь (ц). щ 2(Н)показывающим широкие возможности получения разнообразных Функциональных зависимостей, реализуемых предлагаемым преобразователем, эа счет взаимного подбора функциональных характеристик четырех независимых элементов Из полученного выражения видно, что в преобразователе легко, например, реализовать функциональную зависимость вида функции от функции при задании последней н виде отношения двух функций одного аргумента; легко также осуществить аппроксимацию заданных функций дробно-рациональным приближением как непосредственно заданной функции, так и функции, обратной заданной.Кроме того, введение дополнительных элементов позволяет снизить методические погрешности преобразователя эа счет подбора функции ф и Ьо), совпадающих с определенными частями математических выражений для функций Р(И) и К Щ (определяющими методические погрешности) и сокращающихся с этими частями. Например, при реализации требуемой Функции преобразования только за счет характеристик цифроаналоговых преобразователей, то есть, когда частотно-зависимая цепь 3 должна иметь линейную характеристику, в качестве этой цепи может быть применена простейшая пассивная дифференцирующая КС-цепь, имеющая амлитудно-частотную характеристикуРЯСК(ш 1.- Й+аРпсЭта характеристика приближенно соответствует линейной зависимости от частоты только при условииж к С 1, но наличие знаменателяУ а уэтой характеристики приводит к методической погрешности воспроизведения линейной зависимости и при выполнении указанного неравенства. Однако при одновременном использовании в качестве частотно-зависимой цепи 9 простейшей пассивной интегрирующейЯС-цепи с амплитудно-.частотной характеристикойЙш 1 =в соответствии с вышеприведенным выражением знаменатели этих двух характеристик сокращаются, и в результате получается линейная зависимостьК(ОЛ= озЯСбез методических погрешностей и дополнительных условий при простейших схемах обеих частотно-зависимых цепей,Применение преобразователя для сопряжения цифровых и частотных вычислительных устройств при возможности совмещения вычислительных операций типа нелинейных преобразований с преобразованием кода в частоту позволит получить экономический эффект, так как при этом сопрягаемые устройства могут быть освобождены от выполнения указанных операций, в связи с чем их можно будет упростить. формула изобретения функциональный преобразователькода в частоту, содержащий управляемый генератор выходной частоты сусилителем разбаланса на входе, 5 цифроаналоговый. преобразователь,подсоединенный управляющими входа"ми к выходам регистра входного кода,и частотно-зависимую цепь, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с 10 целью повышения точности работы преобразователя, он содержит дополнительный цифроаналоговый преобразователь, подсоединенный управляющими входами к выходам регистравходного кода, дополнительную частотно-зависимую цепь, два развязывающих усилителя и дифференциальный амплитудный нуль-орган, выходи два входа которого подсоединенысоответственно ко входу усилителя 0 разбаланса и к выходам дополнительных цифроаналогового преобразователя и частотно-зависимой цепи,входы которых через развязывающиеусилители подключены соответствен но к выходу основной частотно-зависимой цепи и к выходу основногоцифроаналогового преобразователя,выход управляемого генератора выходной частоты подсоединен к шинам 30 питания основных цифроаналоговогопреобразователя и частотно-зависимой цепиИсточники информации, принятыево внимание при экспертизе 35 1Авторское свидетельство СССРМ 360717, кл. й 03 К 13/02, 1968.2. Авторское свидетельство СССР9 2083412/18-24, кл. 606 б 7/26,1975.Редактор Э.ГУбницкаяЭаказ 1528/40 Составитель й,МасловТехред З.Фанта Кощектор Д.МельниченкоТираж 779 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, ЖРашская наб. д.45Филиал ППП Патент, г.ужгорд,ул.Проектная,4