Умножитель частоты

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТФИЖИМ СВ ИВЛЬСЗУ(22) Заявлено 29.05,79 (2) 2771873/18-24 Сююэ СОВФТСКНЗ Свравктачаскна Республнк(51 И. Кл.з с присоединением эалаки КУ 6 06 6 7/16 С Об Г 7/52 Гасуарственаый каиятет СССР во аврал язебретеяяй в еткрытай(5 НОЖИТЕЛЬ ЧАСТО чика, вход сброс первьм выхорованияф выходы а через вторую управляющий вход второму выходу ния, соединены ходами регистра,инены спервой групемого делите-.вход вычитающеого делителяодом генератот 5 содержит также ульсов, выход которым.входом элеойства являприменеиитьв нереиз генераторо я заданного при измененн льсов.асширение об теля за счет ки его при тр ть ос Недостатком этого у ется ограниченная обла обусловленная необходим стройки частоты одного импульсов для сохранен коэффициента умножения скважности входных нмп Цельизобретения -и применения умнож атизацни перестроластя,щОм Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и мсикетбыть использовано в качестве нормирующего преобразователя сигналов частотных датчиков,Известен умножнтель частоты, содержащий суммирующий н вычитакщийсчетчики, блок фиксации нуля, элементы И, регистр, первый и второй генераторы импульсов и блок дифференцирова"ния Г 13.Основной недостаток этого устройства - малое быстродействиеНаиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является умножитель .частоты, содержащий управляемый делитель частоты,выполненный в виде последовательного.соединения первой группы элементовИ, вычитающего счетчика и блока фик" 26сацни нуля, выход которого соединенс управляющим входом первой группыэлементов И и выходной шиной устройства, суммирующий счетчик, вторуюгруппу элементов И, регистр, генератор импульсов, блок дифференцирования и элемент И, первый вход которого соединен со входом блока дифференцирования н входной шиной устройства, а выход подключен к счетному входу суммирующего счетса которого соединендом блока дифференцисуммирующего счетчикгруппу элементов И,которой подключен кблока дифференцировас соответствующими ввыходы которого соедпотенциальными входамипы элементов И управляля частоты, а счетныйго счетчика управляемчастоты соединен с выхра импульсов.Этот умножительвторой генератор импторого соединен со вмента И 123.ныхода упрГавляемого делителя 6 равйа 35 ГЬьд = -дц- ,или принимая но внимание (1), (2), (3),Ърх К ЮГЬхГЬхгде А = К Я - коэффициент умноженияустройства для сигналов с постояннойскважностью.Сигналы с постоянной скважностьюможно наблюдать при исследовании динамических характеристик вращающихсячастей машин и механизмон с помощью,частотных (Фотоэлектрических и др,) ф.датчиков (Фиг. 2). Пуи этом длительность импульсов ( и периодих следования Т на выходе фотопреобраэователя зависят от частотывращения кодового диска и геометри- эО ческих размеров д и , а скважностьимпурьсов, определяемая отношениемО3. для данного типа датчиковпостоянна при любой частоте вращения Сд . Устройство работает следующим об,разом. 55Прямоугольные импульсы входной частоты длительности Гп с периодом повторенияИх я Ю (1) где 9 - скважйость, поступают на пер О вый вход элемента И 1, на,второй вход которого с выхода блока 8 преобразования поступают импульсы с частотой, Г (2)Гф65 йзменении скважности входных импульеои,Для достижения этой цели в известный Умиожитель частоты введен блок,преобразования частоты, первый входкоторого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с входной шиной устройства, а выход - совторым входом элемента И.Блок преобразования частоты выполнен в виде последовательно соединенных узла усреднения и преобразователя напряжение-код и второго управляемого делителя частоты.На Фиг. 1 представлен умножительчастоты блок-схема, на Фиг. 2 - схемапоясняющая природу, источник ихарактеристики импульсов с постоянной скважностью; на фиг. 3 - блокпреобразования частоты, структурнаясхема.Устройство содержит элемент И 1,первый вход которого соединен со входом блока 2 дифференцирования ивходной шиной устройства, а выходподключен к счетному входу суммирующего счетчика 3, вход сброса которо"го соединен с первым выходом блока2 дифференцирования, выходы суммирующего счетчика 3 через группу элементов И 4, управляющий вход которойподключен к второму выходу блокадифференцирования, соединены с соответствующими входами регистра 5, выходы которого подключены к соответствующим потенциальным входам управляемого делителя б частоты, счетныйвход которого подключен к выходу генератора 7 импульсов и первому входублока 8 преобразования частоты, второй вход которого соединен с входнойшиной устройства, а выход - со вторым,входом элемента И 1.Блок 8 преобразования частоты содержит последовательно соединенныеузел 9 усреднения, преобразователь10 напряжение:код и управляющий делитель 11 частоты, причем вход узла9 усреднения подключен к входной шине устройства, счетный вход управляемого делителя 11 частоты соединенс выходом генератора импульсов 7, авыход управляемого делителя 11 подключен к второму входу элемента И 1устройства. где К - коэффициент преобразованиячастоты;Го - частота импульсов генератора 7, причем ГГцС выхода элемента И 1 на вход суммирующего счетчика 3 за время, соответствующее длительности импульса входного сигнала, проходит число импульсон 4,), равное=1 п ГВ блоке 2 дифференцирования прямоугольный импульс входного сигнала преобразуется н два импульса, по времени соответствующие его переднему и заднему Фронтам.Первый из этих импульсов поступает на шину сброса суммирующего счетчика 3 для обнуления предыдущего числа, а второй, после окончания счета на управляющий вход группы элементовИ 4 для записи накопленного за время,соответствующее длительности входного импульса, числа й 1 нз суммирующего счетчика 3 в регистр 5 Импульсы с выхода генератора 7 с частотой Го непрерывно поступают на счетный вход управляемого делителя б частоты. В управляемом делителе б частоты н момент обнуления входящего счетчика Формируются выходные импульсы умножителя, используемые также для управления перезаписью нового числа из регистра 5 в вычитающий счетчик. Частота следования импульсон с При смене датчика скважность входных импульсов изменяется и для того, чтобы коэффициент умножения устройства я остался неизменным, необходимо выполнить условиеАК = (4) при Л = соп 51Эту задаЧУ в данном умножителе частоты решает блок 8 преобразования частоты (см. Фиг. 1 и 3), который работает следующим образом.Напряжение на выходе узла усреднения 9 будет равноЬ Ои"ер = "и дщ= игде О- амплитуда импульсов входной частоты.С помощью преобразователя напряжение - код 10 напряжение ОР преобразуется в число М 2, записываемое в управляемый делитель частоты 11 в виде параллельного кодаО2 Я фгде В - коэффициент пропорциональности.Частота импульсов с выхода управляемого делителя частоты 11 Г (2) в этом случае будГет равна:о Я(5) Приняв А = В 0, сравним (2) и (5). Условие (4) выполняется, т.е. при смене датчика коэффициент умножения А данного умножителя будет оставаться неизменным независимо от изменения скважности входных импульсов.Таким образом, включение в устройство блока преобразования частоты позволило исключить второй генератор импульсов и автоматизировать процесс перестройки умножителя при изменении скважности входных импульсов.Такое построение умножителя дает воэможность использовать его в качестве нормирующего преобразователя для большого .числа частотных датчиков беэ дополнительных регулировок и наст" роек.Формула изобретения1. Умножитель частоты, содержащий первый упрвляемый делитель частоты, суммирующий счетчик, группу элементов И, регистр, генератор импульсов, блок дифференцирования и элемент И, первый вход которого соединен со входом блока дифференцирования и входной шиной устройства, а выход - сосчетным входом суммирующего счетчика,вход сброса которого соединен с выходом блока дифференцирования, выходысуммирующего счетчика подключены кинформационным входам группы элементов И, управляющие входы которыхподключены к выходу блока дифференцирования, а выходы соединены с соответствующими входами регистра, вы 1 ф ходы .которого соединены с управляющими входами первого управляемогоделителя частоты, вход которого соединен с выходной шиной устройства, асчетный вход - с выходом генератора15 импульсов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения областиприменения умножителя за счет автоматизации перестройки его при изменениискважности входных импульсов, в неЩ го введен блок преобразования частоты информационный вход которого соединен с выходом генератора импульсов,управляющий вход - с входной шинойустройства, а выход - со вторым входом элемента И.2. Умножитель частоты по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоблок преобразования частоты содержитпоследовательно соединенные узелусреднения и преобразователь напряже"ние-код, а также второй управляемыйделитель частоты, счетный вход которого соединен с информационным входомблока, управляющий вход - с выходом.преобразователя напряжение-код, аЗ 5 выход - с выходом блока, вход узлаусреднения подключен к управляющемувходу блока.Источники информации,принятые во внимание при Экспертизе4 О 1. Авторское свидетельство СССРВ 503238, С 06 Г 7/52, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 599266, кл. 6 06 Г 7/52, 1976809224 с:2 Составитель В. БерезкинРедактор А; Власенко Техред Л.Пекарь Корректор М. Коста раа 75 б венного коиит етений и отк 3 35, Раушска одписно/5 роект Уагор ул Филиал ППП "Патент акав 414/61 Т ВНИИПИ ГосУдаР по делам изо 113035, Москва