Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов

описание ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 01,03,78 (21) 2584293/18-24с присоединением заявки РЙ(23) Приоритет еевударстюный комнтет СССР ао млем нзебретеннй н атнрьпнйОпубликовано 25.03.80, Бюллетень У 11 Дата опубликования описания 25,03.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к автоматике и вычис лительной тЕхнике, в частности к устройствамодно- и двукратного дифференцирования повремени частотно. импульсных сигналов,Известно устройство для дифференцирова.ния частотно-импульсных сигналов, содержащееблок управления, счетчик, делитель частоты, генератор опорной частоты, три регистра памяти,три управляемых делителя частоты, переключательный блок и блок вычитания импульсов 11.10Известно также частотно-импульсное диффе.ренцирующее устройство, содержащее блок управления, генератор опорной частоты, счетчики, регистры памяти, распределитель .импульсов,блок вычитания, группы элементов И и ИЛИт 5и блоки сложения-вычитания 2.Недостатками известных устройств являютсяограниченные функциональные возможности,т. е. невозможность формировать одновременно с первой производной еще и вторую произ 20водную. по времени от частотно-импульсных сигналов.Наиболее близким к предлагаемому являетсяустройство для дифференцирования частотно. импульсных сигналовсодержащее три регистрапамяти, информационный вход первого из которых соединен с выходом счетчика, подключенного счетным входом через делитель частоты к выходу генератора опорной частоты и ксчетным входам первого и второго , управляемых делителей частоты, а выход первого регистра памяти соединен с управляющим входомпервого управляемого делителя частоты и ин.формационным входом второго регистра памя.ти, выход которого подключен к управляющему входу второго управляемого делителя час.тоты, соединенного выходом с первым входомпервого блока вычитания Импульсов,выход ко.торого подключен к счепюму входу третьегоуправляемого делителя частоты, а второй входсоединен с выходом первого управляемого делителя частоты, причем входы управления за.лисью регистров памяти и обнуляющие входысчетчика и делителя частоты подключены к со.ответствующим выходам блока управления, сое.диненного входом с входной шиной устройства,причем выход счетчика подключен к информационному входу третьего регистра памяти, сое.723599 диненного выходом с управляющим входом третьего управляемого делителя частоты, выход которого подключен к выходной шине устройства 31.Это устройство также не обеспечивает определения второй производной по времени. Цель изобретения - расширение функциональ.ных возможностей устройства,С этой целью в устройство для дифферен. 10Ьрования частотно-импульсных сигналов, содержащее три регистра памяти, информационныйвход первого из которых соединен с выходомсчетчика, подключенного счетным входом черезделитель частоты к выходу генератора опорной 15частоты и к счетным входам первого и второгоуправляемых делителей частоты, а выход первого регистра памяти соединен с управляющимвходом первого управляемого делителя частотыи информационным входом второго регистра 20памяти, выход которого подключен к управляющему входу второго управляемого делителячастоты, соединенного выходом с первым входом первого блока вычитания импульсов, выход которого подключен к счетному входу 25третьего управляемого делителя частоты, а второй вход соединен с выходом первого управляе.мого делителя частоты, причем входы управления записью регистров памяти и обнуляющиевходы счетчика и делителя частоты подключе- З 0ны к соответствующим выходам блока управления, соединенного входом с входной шинойустройства, дополнительно введены четвертыйпятый, шестойуправляемыЕ делители частотыи второй и третий блоки вычитания импульсов,причем выход четвертого управляемого делителя частоты, подключенного счетным входом квыходу генератора опорной частоты и соединенного управляющим входом с выходом третьего регистра памяти, подключен к первому входу второго блока вычитания импульсов, соединенного вторым входом с выходом второго управляемого делителя частоты и подключенноговыходом к счетному входу пятого управляемого делителя частоты, управляющий вход которого соединен с выходом второго регистра памяти и информационным входом третьего регистра памяти, а выход пятого управляемого делитЕля частоты подключен к первому входу третьего блока вычитания импульсов, соединенного 50вторым входом с выходом третьего управляемого делителя частоты и подключенного выходом к счетному входу шестого управляемогоделителя частоты, управляющий вход которогосоединен с выходом первого регистра памяти 55и с управляющим входом третьего управляемо.го делителя частоты, а выход шестого управляемого делителя частоты подключен к выходнойшине устройства,4На чертеже изображена блок-схема устройства для дифференцирования частотно-импульсных сигналов. Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, делитель 2 частоты, счетчик 3, первый второй, третий, четвертый, пятый и шестой уп. равляемые делители 4 - 9 частоты, первый, второй и третий регистры 10 - 12 памяти, блок 13 управ. ления, первый, второй и третий блоки 14 - 16 вычитания импульсов. Вход блока 13 управления соединен с входной шиной устройства. Вы. ходы 17 - 20 блока 13 управления подключены соответственно к входам обнуления делителя 2 и счетчика 3 и входам управления записью регистров 10 - 12 памяти. Выход генератора 1подключен через делитель 2 частоты к счетно. му входу счетчика 3, а также соединен со счетными входами управляемых делителей 4, 5 и 7, Выход регистра 10, подключенного информационным входом к выходу счетчика 3, соединен с управляющими входами делителей 4, ,9 и с информационным входом регистра 11, выход которого подключен к управляющим входам делителей 5, 8 и к информационному вхо.ду регистра 12, соедщенного выходом с управляющим входом делителя 7, Входы блока 14 вычитания., подключенного выходом к счетному входу делителя й, соединены с выходами делителей 4 и 5. Входы блока 15 вычитания соединены с выходами делителей 5 и 7, а выход его подключен к счетному входу делителя 8. Счетный вход делителя 9, соединенного выходом свыходной шиной устройства, подключен к выходу блока 1 вычитания, входы которогосоединены с выходами делителей 6 и . Устройство работает следующим образом. В блоке 13 управления из последовательности импульсов входного сигнала 1; формируются управляющие сигналы, определяющие последовательность работы блоков устройства. С выхода генератора 1 импульсы высокой опорной частоты 1 е поступают на счетные входы управляемых делителей 4, 5 и 7 частоты и вход делителя 2 частоты. В делителе 2 опорная частота делится на постоянный коэффициент К пересчета. В делителях 4, 5 и 7 опорная часто. та делится на переменные коэффициенты, записываемые в виде параллельного кода в соответствующие 10, 11, 12 регистры памяти. Импульсы с выхода делителя 2 поступают на счетный вход счетчика 3, где они суммируются в промежутке времени, равном текущему периоду твходного сигнала, формируемому путем подачи на вход 17 обнуления счетчика 3 импульсов входного сигнала 1;. На выходе четчика 3 в момент опроса образуется код,5 7235пропорциональный закончившемуся 1.му перно.ду входного сигналаИТ;= Т; Этот код перед обнулением счетчика 3, по 5 сигналу с выхода 18 блока управления записывается и регистр 10 памяти. Перед записью этого кода в регистр 10 памяти, содержащийся в,регистре 10 код МТ. , пропорциональный10 предыдущему периоду Т; 1, переписывается по сигналу с выхода 19 блока управления в регистр 11 памяти. Соответственно, перед записью этого кода, содержащийся в регистре 11 код ЙТ; 2, пропорциональный периоду Т; 2 по.15 сигналу с выходу 20 блока управления перепи- сывается в регистр 12 памяти, Таким образом после окончания 1-го периода входной частоты в регистре 10 - код МТ, в регистре 11 - код МТ 1 а в регистре 12 - код М 2 с1-1 гоНа выходах управляемых делителей 4, 5 и 7 частоты формируются соответственно частоты, пропорциональные мгновенным значениям частот 1;, 1;и 1; 2 входного сигнала для се. редин его периодов Т;, Т; 1, Т; . На выходе блока 14 вычитания образуется разность частот с выхода делителя 4 и выхода делителя 5. Эта.разностная частота в делителе б делится на код й записанный в регистре 10 памяти, На выходе делителя 6 образуется частота121 а.р 1-3.ьт,пропорциональная первои производной по вре 35 мени входного сигнала в 1-ом периоде. Знак этой производной определяется знаком разности частот формируемым в блоке 14 вычитания.В блоке 15 вычитания формируется разность 4 О частот с выходов делителей 5 и 7 частоты. Выходная частота блока 15 делится в делителе 8 на код йг; 1 регистра 11 памяти. На выходе делителя 8 образуется частотаК (1- 1 г) К 1 45опропорциональная первой производной по времени входного сигнала в ( - 1)-ом периоде, Знак этой производной определяется знаком раз- ности частот, формируемым в блоке 15.Частоты с выходов делителей 6 и 8 поступают на входы блока 16 вычитания, выходная разностная частота которого делится в делителе 9 частоты на код й;г; регистра 10 памяти, Частота на выходе делителя 8-1-дг81,о о 99 6пропорциональна второй производной 1; по вре. мени входного сигнала в 1-ом периоде. Знак этой производной определяется знаком разности частот, формируемым в блоке 16 вычитания,Таким образом, устройство после окончания каждого периода входной частоты, без ухудшения быстродействия, позволяет определять кро. ме знака и величины первой производной так. же знак и величину второй производной по времени входного сигнала, т. е. обладает более широкими функциональными возможностями. Формула изобретения Устройство для дифференцирования частотно- импульсных сигналов, содержащее три регистра памяти, информационный вход первого иэ которых соединен с выходом счетчика, подклю. ченного счетным входом через делитель частоты к выходу генератора опорной частоты и к счетным входам первого и второго управляемых делителей частоты, а выход первого ре. гистра памяти соединен с управляющим входом первого управляемого делителя частоты и информационным входом второго регистра памяти, выход которого под.ключен к управляющему входу второго управляемого делителя частоты, соединенного выхо. дом с первым входом первого блока вычитания импульсов, выход которого подключен к счетному входу третьего управляемого делителя частоты, а второй вход соединен с выходом первого управляемого делителя частоты, причем входы управления записью регистров памяти и обнуляющие входы счетчика и делителя частоты подключены к соответствующим выходам блока управления, соединенного входом с входной шиной устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства, в него дополнительно введены четвертый, пятый, шестой управляемые делители частоты и второй и третий блоки вычитания импульсов, причем выход четвертого управляемого делителя частоты, подключенного счетным входом к выходу генератора опорной частоты и соединенного управляющим входом с выходом третьего регистра памяти, подключен к первому входу второго блока вычитания импульсов, соединенного вторым входом с выходом второго управляемого делителя частоты и подключенного выходом к счетному входу пятого управляемого делителя частоты, управляющий вход которого соединен с выходом второго регистра памяти и информационным входом третьего регистра памяти, а выход пятого управляемого делителя частоты1. Авторское свидетельство СССР %495675,кл, 6 06 6 7/18, 1974. Составитель Г.Техред М,Цетко ов орректор Я.Веселовска Редактор Л. Алексеев Тираж 751 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5аказ 929/15 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 7 723599 8подключен к первому входу третьего блока вы- Источники информации,читания импульсов, соединенного вторым вхо. принятые во внимание при зкспертизе дом с выходом третьего управляемого делите.ля.частоты и подключенного выходом к счетному входу шестого управляемого делителячастоты, управляющий вход которого соединенс выходом первого регистра памяти и управляю 2, Авторское свидетельство СССР по заявке щим входом третьего управляемого делителя Яф 2506713/24, кл. 6 06 6 7/18, 1977.частоты, а выход шестого управляемого дели.теля частоты подключен к выходной шине уст о 3, Авторское свидетельство СССР Мф е 04008, ройства, кл. 6 Об 6 7/18, 197 (прототип).