366573

0 П И С А Н И Е 366573ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсииз Соцналистичесииз Республии.Ч, Кл, Н 031 с 13/20 Заявлено 30 ЛЧ.1971 ( 1655790/26-9)с присоединением заявки-Приоритет -Опубликовано 16 Л.1973. Бюллетень7Дата опубликования описания 21,111,1973 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 681,325(088,8) Авторыизобретения А. А. Богородицкий, В, Г. Ермаков, Д. В. Лебедев, А, А. Милова,А, Г. Рыжевский, О. Н, Трясогузов и В. М. Шляидин Заявитель ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ В КОД Изобретение относится,к области измерительной техники.Известен преобразователь девиации частоты в код, содержащий входной формирователь и генератор опорной частоты, соединенные ключом с основным счетчиком.В предлагаемое устройство для повышения точности преобразования введены блок исключения неопределенности и блок интерполяции, состоящий из интерполяционного ключа, реверсивного счетчика, триггера управления, первой схемы совпадения и интерполяционного генератора. Первый вход последнего соединен с выходом входного формирователя, а выход интерполяционного генератора через интерполяционный ключ соединен со входом реверсивного счетчика и с одним из входов первой схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом генератора опорной частоты, а ее выход - с управляющим входом интерполяционного ключа, с триггером управления и с вторым входом интерполяционного генератора. Блок исключения неопределенности состоит из двух генераторов строба, схемы И, схемы задержки и второй схемы совпадений, причем второй выход входного формирователя через первый генератор строба соединен с первым входом схем И, второй вход которой подключен к выходу генератора опорной частоты, а ее выход - к управляющему входу интерполяционного ключа и через схему задержки - к первому входу второй схемы совпадений и к сигнальным входам схемы запрета, Один из управляющих 5 входов схемы запрета соединен с выходомтриггера управления и со вторым входом второй схемы совпадений, второй управляющий вход схемы запрета подключен к третьему входу второй схемы совпадений н через второй 10 генератор строба - к выходу первого триггера основного счетчика, выход схемы запрета соединен со входом основного счетчика, вход предустановки которого подключен к выходу второй схемы совпадений.5 На фиг. 1 прнведена блок-схема предлагаемого устронства; на фиг. 2 показаны импульсы на входах первой схемы совпадения; на фиг, 3 - эпюры, поясняющие работу уст- С ройства.Преобразователь содержит входной формирователь 1, ключ 2, генератор т опорной частоты, основной счетчик 4, блок интерполяции, который состоит нз генератора 5, первой схе мы 6 совпадения, пнтерполяционного ключа7, триггера 8 управления реверсивным счетчиком 9. Кроме того, преобразователь содержит схему исключения неопределенности, которая состоит из двух генераторов 10 и 11 ЗС строба, логической схемы 12 И, схемы 18ао Т, = Т(1 - 2),где Т - период следования импульсов опорной последовательности,а - число двоичных разрядов, оцени 35ваемых блоком интерполяции,Одновременно импульсы с выхода генератора 5 блока интерполяции поступают на одиниз входов схемы б совпадения на второй входкоторого поступают импульсы опорной последовательности, расширенные до длительности,=2 "То. При выполнении вышеприведенногоусловия один из этих расширенных импульсов совпадает с одним из импульсов, следующих с периодом Т, с выхода генератора 5 бло ка интерполяции. В момент совпадения двухимпульсов первая схема 6 совпадения закрывает интерполяциоппый ключ 7 и останавливает генератор 5 блока интерполяции,В интерполяционном счетчике 9 фиксирует 50ся число и, равное числу единиц дополнительно оцениваемых двоичных разрядов периодаТ.Очевидно, что максимальное число, зафиксированное в интерполяционном счетчике, будет равно: и гноко - 2 задержки, второй схемы 14 совпадения и схемы 15 запрета.Пусть период следования импульсов опорной частоты , жестко привязан к началу периода Т,. следования импульсов с частотой , (см. фиг. 2, а).Входной формирователь 1 формирует импульсы, соответствующие началу и концу периода Тследования импульсов с частотой , Импульс начала периода Тзапускает генератор 8 опорной частоты о и открывает основной ключ 2, через который импульсы опорной частоты , проходят на основной счетчик 4. Импульс с выхода формирователя 1, соответствующий концу периода Т, закрывает основной ключ 2 и запускает генератор 5 блока интерполяции. Неоцененная часть, величинапериода Т, заключенная между концом периода Т,. и последним из пришедших на счетчик 4 импульсов опорной частоты следующих с периодом Т, оценивается с помощью блока интерполяции. Импульсы с выхода генератора 5 блока интерполяции через открытый интерполяционный ключ 7 поступают на вход пнтерполяционцого счетчика 9.Период Т, следования импульсов с генератора 5 блока интерполяции для двоичной системы исчисления выбирается из условия где а - число двоичных, дополнительно оце.ниваемых, разрядов.Период следования Т импульсов номинальной частоты , ном. обычно известен. Чис. ло импульсов опорной последовательности, прошедших на основной счетчик 4 за время Тн определится из выражения: 5 10 15 20 25 ио нои - Еи 1Т,Тн Тн где Е, =-"- целая часть числа - ". Т.о Очевидно, что для того, чтооы основной счетчик зафиксировал число, равное числу единиц старших разрядов преооразуемой девиации периода Т счетчик 9 при Т,=Тн должен быть установлен в состояние, соответствующее коду нуль. Величина Л равнаяЛ,=Тн - Ен, - " То,Тосоответствует вполне определенному коду, оторый может быть заранее введен в интерполяциоцный счетчик 9 в виде поправки.Пусть период следования Т, импульсов опорной частоты о не привязан к началу периода Т, следования импульсов с частотой(см. фпг. 2, б),Тн 1В этом случае при условпи, что Е, - р 2оФ величины - 1 и Ь, можно оценить одним и тем же блоком интерполяции, Импульс, соответствующий началу периода Т запускает генератор 5 блока интерполяции. Иьшульсы с генератора 5 блока интерполяции через открытый интерполяционцый ключ 7 поступают на вход реверсивного пцтерполяционцого счетчика 9. В момент 1, совпадения двух импульсов схема совпадения закрывает интерполяциоццый ключ 7, останавливает генератор 5 блока интерполяции и, перебрасывая триггер 8 управления реверсивным ицтерполяционным счетчиком 9, устанавливает счетчик в режим работы ца вычитание. 1 исло и зафиксированное в ицтерполяционном счетчике 9, складывается с числом, занесенным в него заранее в виде поправки. В момент о импульс, соответствующий концу периода Т снова запускает генератор 5 блока интерполяции,Величина Ь оценивается как и в предыдущем случае. Реверсивный интерполяционный счетчик 9 при оценке величины Л работает на вычитание. В момент 1 совпадения двух импульсов схема совпадения закрывает интерполяционный ключ 7, останавливает генератор 5 блока интерполяции и, возвращая триггер 8 управления реверсивным счетчиком 9 в исходное состояние, устанавливает счетчик в режим работы на сложение.Если конец периода Т, совпадает с одним пз и пульсов опорной последовательности с гернодом Т то возможно появление неопределенности в отсчете, так как в этом случае : еизвестно, просчитан ли этот импульс опорной последовательности основным счетчиком, Очевидно, в том случае, когда этот импульс просчитан, показания интерполяционного счетчика должны быть равны нулю, а в случае, 36657345 60 60 65 когда упомянутый импульс це просчитывается, показания основного счетчика 4 лглжны быть увеличены на единицу за счет импульса переполце п 1 я, поступ 11 вце.о с 1,терно.:И.,- онного счетчика 9. Одна. с, .".езавкс ,;о т го, просчцтак или цет последний импульс, совпавший с конно 1 перР 1 ода Т, блокс.1 интерполяции может быть дополнительно оцене: целый период Т, опорной последовательцостимпульсов, заключенный между концом периода Т,. и очередным импульсом опорно; последовательности. Импульс переполнения интерполяциоцного счетчика 9 занесет единицу в основной счетчик 4, и, таким образом, в случае просчитаНого упомянутого псс;.едкеГс импульса ВО 31 икнст Оц:1 Ока В ел 1 нпц Одного из старших разрядов. Блокс.;1 интерполяции может быть выделен и Оцецен остаток, близкий или равный нулю. В ццтерполяционнсъ счетчике зафпксРруется нуль, что В сл 1:- чае непросчета последнего импульса основным счетчиксл 4 также приведет к псязле нию ошиоки в единицу одного из старних разрядов, Если начало периода Т,. совпадет с одним из импульсов опорной последовательности, то возможно появление,псмячутои 1 еопределенности в отсчете с различием. Последнее состоит в том, что если импульс опор. ной последовательности, совпавший с начялом периода Т просчитан основным счетчиком 4, то его показания должны быть у: ець. шецы на единицу, а если помянутый;1 п,".Ьс не просчитан, показания счетчика старшцх разрядов должны остаться без изменения,; пс.",Ицутая Неопределенность В отсчете хОжет сыть сведена к хРцимуту повыц;е:Нем треосваций к длительности фронтов Р 15 п;льсов опорной последовательности и импульсов, соответствующих началу и концу периода Т что накладывает жесткие треоования па основные элементы схемы. Для снижения требований к основным элементам схемы и повышения достоверности результата преобразования в предлагаемом преобразователе применена схема исключения неопределенности.Импульс с входного формирователя И, соответствующий началу периода Т,. и задержан. ныи ца время Из ( Т,2 открывает основной ключ 2 и запускает генератор 5 слока интер- ПОЛЯЦИИ.Блок интерполяции оценРгвает величину Ь, обычным способом. Одновременно цезадержанный импульс начала периода Т, с выхода Иб входного формирователя И поступает на первый генератор ИО строба, который выдает строб с длительностью примерно равной 21 з. Этот строб поступает на вход И 7 схемы И 2 И, на вход И 8 которой поступают импульсы с генератора 8 опорной частоты. В случае совпадения строба и одного из импульсов опорной частоты импульс с выхода схемы И 2 И закрывает интерполяционный ключ 7, тем самым давая сигнал на прекращение оценки величины Ь 2 и через схему ИЛ 5 1 О 15 20 30 36 40 задержки поступает на сигнальный вход схемы И 5 запрета, Одновременно импульс с выхода схемы ИЗ задержки поступает на вход И 9 с:.ы 14 совпадения. В исходном состоянии тр.;ггер 8 управления реверсивным интерполяционным счетчиком 9 установлен в состояние, соответствующее работе счетчика на сложение, и сигнал с выхода триггера 8 подается на управляющий вход 20 схемы И 5 запрета, закрывая ее, и одновременно поступает на вход 2 И схемы И 4 совпадения. Если импульс опорной последовательности, совпавший с импульсом генератора ИО строба, был просчитан осцовцым счетчиком 4 (см. фиг. Зп), то сип 1 ал с одного цз выходов первого тр 11 ггера этого счетчика через второи генератор ИИ строоа поступит на управляющий вход 22 схемы И 5 запрета и на вход 28 схемы И 4 совпадения, причем генератор ИИ строба выдает строб с длительностью меньшей длительности периода Т, опорной последовательцости ип льсов и приблизительно равной уд Военному времени задержки схемы ИЗ. В случае одновременного наличия сигналов на всех трех входах схемы И 4 совпадения, импульс с ее выхода производит сброс основного с 1 етчика 4 в исходное состояние. Если на одном из входов схемы И 4 совпадения сигнала нет, сброс основного счетчика 4 в исходное состояние не производится. Это происходит в следуюших случаях: если триггер 8 установлен в состояние. соответствующее работе реверси"Ного ицтерпсляционного счетчика 9 на вычитание, если импульс опорной последовательности, совпавшиц с импульсом генератора ИО строба, пе просчитается основным счетчиком 4 1 см. фиг. Зб) и если импульс опорной последовательности не совпадет с импульсом генератора И 0 строба Рсм. фцг, Зв). При несовпадении импульса опоркой последовательности с импульсом генератора И 0 строба, оценка величины , производится блоком интерполяции обычным способом. При совпадении импульса опорной последовательности с импульсом генератора И 0 строба пнтерполяцпоццый ключ закрывается, а импульс с выхода схемы б совпадения в момент И 2 совпадения одного из импульсов опорной последовательности с п-ым импульсом с выхода генератора 5 блока интерполяции установит триггер 8 в состояние, соответствукщее работе реверсивного ицтерполяциоцного счетчика 9 на Вычитание, причем, в этом случае п,=2". При этом сигнал от триггера 8 с управляющего входа 20 схемы И 5 запрета и входа 2 И схемы И 4 совпадения снимается, и схема готова к работе для случая совпадения олцого цз импульсов опорной последовательности с импульсом, соответствующим концу периода Т,Отличке в работе схемы исключения не- определен ости от предыдущего случая заключается в следующем. Импульс сороса основного счетчика 4 со схемы И 4 совпадениясниматься не будет. Схема 15 запрета закры. вается в том случае, если на ее управляющий вход 22 поступит сигнал с выхода второго генератора 11 строба. В этом случае импульс, пришедший на сигнальный вход схемы 15 запрета на счетных вход основного счетчика 4, не пройдет (см. фиг. 3, г). Если сигнала на управляющем входе 22 схемы 15 запрета нет, т. е. импульс опорной последовательности, совпавший со стробом первого генератора 10 строба, не просчитан основным счетчиком 4 (см. фиг. 3, д), то импульс пришедший на сигнальный вход схемы 15 запрета, пройдет на счетный вход основного счетчика 4 и дополнит его показания на единицу.При несовпадении импульса опорной последовательности с импульсом генератора 10 строба (см. фиг. 3, е), со схемы 13 задержки импульс на сигнальный вход схемы 15 запрета не придет и на счетный вход основного счетчика 4 подаваться не будет, интерполяционный ключ 7 не закроется и оценка величиныбудет производиться обычным способом.Предмет изобретенияПреобразователь девиации частоты в код, содержащий входной формирователь и генератор опорной частоты, соединенные через ключ с основным счетчиком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены блок исключения неопределенности и блок интерполяции, состоящий из интерполяционного ключа реверсивного счетчика, триггера управления, первой схемы совпадения и интерполяционного генератора, первый вход которого соединен с 5 выходом входного формирователя, а выходупомянутого генератора через интерполяционный ключ соединен со входом реверсивного счетчика и с одним из входов первой схемы совпадения, второй вход которой соединен с 10 выходом генератора опорной частоты, а ее выход - с управляющим входом пнтерполяционного ключа, с триггером управления и с вторым водом интерполяционного генератора, блок исключения неопределенности состоит из двух генераторов строба, схемы И, схемы задержки и второй схемы совпадений, причем второй выход входного формирователя через первый генератор строба соединен с первым входом схемы И, второй вход которой подключен к выходу генератора опорной частоты, а ее выход - к управляющему входу интерполяционного ключа и через схему задержки - к первому входу второй схемы совпадений и к сигнальным входам схемы запрета, один из управляющих входов которой соединен с выходом триггера управления и со вторым входом второй схемы совпадений, второй управляющий вход схемы запрета подключен к третьему входу второй схемы совпадений и через второй генератор строба - к выходу первого триггера основного счетчика, выход схемы запрета соединен со входом основного счетчика, вход предустановки которого подключен к выходу второй схемы совпадений.Редакт онча аказ 125/574 Изд.137 ТирЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. рьк. фнл. пред, Патент н А 1780 Подписно и Совете Министров СССР /5