Преобразователь частоты следования импульсов в код

Сакаа Сеьетскиа Социалистическиа Республик(61) Доволнигельное к и (22) Заявлено 02.10,73 (2 т. свпд-в 51) М, Кл,- Н 03 К 13 1961430 21 с присоединением заявки М Государственный номите Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий 23) Приоритет Опубликовано 15,09.76. Бюллетень ЛЪ 3 53) УДК 681.325(088.8) а опубликования описшти 07.06.7 б 72) Авто. В. Чистко зобретения 71) Заявите. 154) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ В КОДт низким 10 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.Известны преобразователи частоты следования импульсов в код, содержащие генератор опорной частоты, блок управления, счет чики, ключи и двоичный умножитель, при этом преобразование частоты в код осуществляется путем поразрядного определения двоичного эквивалента1.Такие преобразователи обладаюбыстродействием и ограниченнойпреобразования.Известны преобразователи частоты следования импульсов в код, содержащие генератор эталонной частоты, выход которого сое динен с входом двоичного делителя частоты и управляющим входом схемы образования последовательностей эталонных частот, входы которой подключены к выходам двоичного делителя частоты, и регистр памяти, выходы ко торого соединены с входами первого дешифратора и реверсивного счетчика 21.Однако в известных устройствах осуществляется поразрядное кодирование входной частотной последовательности. Значение каждо го разряда двоичного эквивалента образуется в соответствующих регистрирующих триггерах, образующих регистр памяти, которые устанавливаются в соответствующее состояние сигналами преобразуемой частоты за задан ное фиксированное время. Кроме того, суммарное время преобразования довольно значительно и определяется практически произведением периода преобразуемой частоты на удвоенное количество разрядов. Наряду с этим имеет место большая динамическая погрешность.С целью повышения быстродействия и точности в преобразователь введены вычптатсль частот с одним выходом, группа вычптателсй частот с двумя выходами, сумматор частот и второй дешифратор, причем выходы реверсивного счетчика через второй дешифратор подключены и входам сумматора частот, управляющий вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, а выход - с первым входом вычитателя частот с одним ыодом, второп вход котороо подклочеп к входной клемме, а выход соединен с первыми входами группы вычитателей частот с двумя выходамп, вторые входы которых подключены к выходам схемы образования последовательностей эталонных частот, а выход - к входам регистра памяти.На фиг. 1 показана структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.Преобразователь содержит генератор 1 эталонной частоты, двоичный делитель 2, схемы 3 образования последовательности эталонных частот, группу вычптателсй 4 частот с двумя выходами, вычптатель 5 частот с одним выс"одачи ц)еоб)эазуемой частоть 1 и Выходныеклеммы 2 и 13, причем Выход генератора 1соединен с входом двоичного делителя 2 и уп)авляошим входом схемы 3, входь которой10 Дкл 10 чееп к Выходам Дс;11 гс)15 2, Вьхо;ьРЕГИСТР 2 ЦВМ 5 ТИ (Э СОЕДИНСНЫ С ВХО:1 с 1 М 1 ПСРзого дешифратора 9 и рсверслвпого счстчи.27, выходы ос 1 едего через торой дешифратор 8 подк;почепы к входам сумматора 10, уцэавляющий вход которого соедисц с выхо;ом генератора 1, а выход - с псрвым входомдычитателя 5, Рторой его вход цодкгпочсцК 1 СММС , Я ХО 3, СОС ИПС 1 ; ПСП 3 ЫМИ 3 ходсМп грпь 3 пптссгСЙ 1 часто с д;,:5В 1 Ходс.п, 1)ТО)ЭЫС ХОДЫ кОТОрых ИОД 1 Юспы(.,1 Риалы с чяс"отоц 3), 5), 6) и 7) предсталс 1:Ы ца фШ. 2, РЗ, 1.1 я Вр".Сццо ЦЕгсгрЕ 315 СЦ)ЭСДС" 2.3 ГСП СУ с 11 ЦОСОО)Э 30013 сПЦ 51 Чаете Г 3иСстцряз)ядный ддоцчный (0;(, п)эц этом Грцмлад 13:цх разряда ддопчпго экдпало:я о;.Р 2 ОТС 51 Ц 1)Ц ЦОМОЕЦИ ГРУППЫ 13 ЫЧИ сг СЛСЦ Я.СТОТ, 1 ЭС 1 ЦСГР 2 6 И ДЕПИф)Э 2 ТОР 2 91, сц 1 РИ С ГСР.ших -- ри цомощц счстика .Частотцыс ПО(лсдОВательцостц , 3 х)до 3схс:;ы 3 цодя 10 т(я соо 3 стсВсцпо ья Входы3 Ьисзтслс 1 1, 1) цсэ 1 ця 3 цпя 51ОП 1 ПЙ )ХОД КсЖДОГО ДЫЧПТЯГСЛЯ ЧЯС ГОТ )Кс 1 зацной гругпы подается своя цослсдо:"тс.цьНОСТЬ,11 3 д)э МГНэ )ходы вссх дьч НГатсг с 1 ч 2("ГО .3 ХОДЯПц; В ГРУППУ 13 ЫЧИТВТСЛС 1 4, ГОДЕс 051ясгота следования импульсов с выхода ыПТсТСЛ) 5 Ча(ГОт (фЦГ. 2,Т), 1(ОТОР 25 ЦРСДс Г 213 Г 5 ст (обое рязцость между п)эсоор язусмой частотой (фцг.2, и), подаваемой ця клемму 11, ц этялоцпОЙ частоОЙ с Вы.х(э;. Су)1;стора 10. 112 П 1)пхер, ког,12 прсобГ)азс)251 ясТОТ 2 ),П МСПЬШЕ 12 СТОТЫ С ВЫХОД 2 ГСП(.",ЭЯТООа1, ч Ястот 2 с Выхода 13 ы истес 5 О Р сц Я Г 1) собразуемой частоге.СеГ 3( Преобразуемой частоты с клеммы11 черсз вычптатель 5 подаются одноврсмснцоца упраВл 5 П 01 цие Входы Всех Вычитате 1 ей с 3 стот, дходящпх В Группу ВьситятелсЙ 4. Б заВИСЦМОСТИ ОТ СООТПОШСЦИЯ ЧЯСТОТ Пя ХОД 1 Хкаждого и: вычитятслсй е.ее Мссго нкледо 528702а (. П О.ИХНу ПСОВ ГОЛ ЬКО па ОДНО:1 ИЗ дзух его 3 ыходо 3. 1)оскогкчастота слсдовацц 51 ПЗГЬС 013 ЭТ 2 ЛОННОЙ Ч 2 СТОТЫ На ВЫХОДВХ схемы 3 слева Направо уменьшается, то начи 5 пая с момента, когдадля дычитатслей с индексом 1+1, 2п, СЦ 1 Ца:Ы ЦаХОД 5 ГС 5 Ца ЛСВЫХ ВЬ 1 ХОДах Ц ОТСМТ 1 О СТВ)101 Цс Их ЦРЯЗЫХ ВЫ.;ОДВХ. Д,151 ВЫЧП 2 ТСлей )ксиндексами 1, 11. - 1 1 - 2,1 имеет место частотная цоследовятсльцость Голько на цраьых ыходах.В соответствии с налцч;ем;Мпульсов на15 тех ц,ц ипых Вьходах ВычтатслеЙ Осущсс 113ляеся ус 2 ПОВ 1(2 сд 5132 нпых с Ними т)эиГГе)эов " Цет ( 1 "31 1 13 ТО И 11 ЦЦРЕ СО(Т 051 ЦЦС.112 1 с.1 сццйи дцаграэ 1.1 с рассмо)эееы це 1(ОГько хяряктс)э 11 х сласВ, х 2 рактсризую 2 Пх;)сбо 3 устройсгдя. (о момента (, вход: я; рс; Ораз;смая ча.гота ), меньше часто ы СИГИ ЯЛОыходя Гсцс)эяОР 3этялоппой частот,1, : лежит в пределах 3)щ,)2).Б .,(3 с,1 1., скачком угсгНчц)яетс 51, цс5 ос я; , 5 5 сцьпс 1,и лсж:Г д прсдс.ях"С (1 С Д10 Ц Ц М 0 О Р 2 3 О М.3) ;Ц:ГсТЕЛЯ ) 2 СТОТ На ВХОДЕ ПМЕЕГ МСсО ча(тота )ч, (фцг. 2. (а т), ) цсрых исси следя Вьшцтатслсй 4 группы вычп ателсц имеют мс го цгпалы на правых выходах, а ) ,дух Иклсди;х 1 а левых.1 соь, шда шесть триггсрорегистра 6123 ят;1 цяход 5 Гся В е 1 улсвом сост 05 нпи, 3 два .Ослсдпцх -сдцнпчном (Рыходцые сигца.лы тцГсро 3 црсдствлсць соответственцо ца фцг. 2, ь: - .:) . (-Пгцягы " Выходов рсГист 1)2 6 Далес 1)е 00)эязУ 101 С 51 соот 5 стстВУ 01 п( ДВО- цчцый код црц цомоцп дшпцфратора 9,ТаИ ОбряЗО."1, дЛИ 1(ОПКЕТНОГО СГусая дп)Омсцтя 1, 112 )ыходных к,с)мях 12 (Где ОО.5) рязуеггя младшая часть Двоичного эквиваГсцтя) И 31 сст мссто сиГця;1, харак Ге)эизую 1 ции число 2 дюичном цредставлециц (фиг.2, 1)х).а выходных клеммах 13, где обра:3 УСГС 51 С)с 5)Цс 51 ЧВСТЬ Д)ОИП 10 ГО Э 1(ВИВЗЛЕНТ 2,55 имеет место пулевой сцгнал (фиг. 2, ц - и),оцрсдслясмыц цулсым 1 состоянцями трцггеросчетчика 7,1 алсс, на пшая с момента Гу первых че 1 ырс:; стс 32 Бычцт 2 тс;сц имс 0 Место сиГна 60 лы на правьх выходах, а у последних четырех - пя левых, при этом первые слева четыре триггера регистра 6 находятся в нулевом СОСГ 051 НИИ, Я ЧЕТ 11 ПЕ ПОСЛСДНИХ - В ЕДИНЦЧОМ. 111 3 ЬХОдцвХ КЛСММах 12 фИКСИруЕтея55 ч.,И) 4 Д)оичпс)м коде Ьтг. 2:), На(фиг. 2, ц - и.). В моментцреоаряз) см 251 часта л начинает превышать частоу с выходя гсц, рл- Ра 1 1),т т, Е. ттттх, .ПРИтСМ ОСУЦЕС-., - ляется переключение сигналов 1) а выходах первого слева вычитателя 4 в гру шс Вь чигл - телей (т. е. на его левом выходе поязлястся последовательность и)пульсов) и перзыи слева триггер регистра б переводится в сс)стгр 5 И)с 1 (фиг. г, к). Сигналом с выхода этога т;И . - гера в реверсивным счетчцк 7 запсызлстся Едцццца, ДВОИЧНЫЙ Кад С ЭтаГО: 101) Ш;а И редается тця выходные клем.,ы 13 устройства, ОЦРСДЕЛЯЯ В ДЛННОМ СЛУЧЯС ЗЦтс.Ц 5 СТЯтпЦХ разрядов двоичного эквцвглсцта (фцг.2, ц - ис),Кроме того, записанный в счс:чкс 7 код дешцфрцрустся с помощью дешцфратора 8 в позиционный код с последозл гел:шай выработкой разрешающчх потецццаав. Так, пр,1 ЗЯПНСН Едцццпы В СчетНК 7 НЛ Птэрва.) ВтХалс дешифратора 8 появляется разпс)цлю:цсс цл. пряже 5 с, кат 01 зае падя(.тся ця адин тз зхр.10 И сумматора 10, предназначеицого д."53 пэсссд(3- ВатЕЛЬНОГО СУММЦРОВаНЦЯ тЯСТСЭТЬ С ВЬ:ХОДЯ генератора 1 в соответствиц с сцпаламц с дешифрятора 8. В данно Случае с Выхо;я сумматора 10 па Вход выч:тателя 5 падается эталонная частота)=8. Вьшцтатсл, 5 Чаетат ОСУЩЕСтВЛЯЕт ВЬЧЦтяЦИС паетат, а Иа его выходе начинает действовать рязцостт между преоорлзуемой пастотой;тр ц пастотой г.т) = - 8. Для реверсивного счетчцка 7 каж- ДЫЙ ВХО Ной 1 МП ЛЬС В 1(ОН РЕТЦ.)т СЛ т, Ч Я С. имеет цену 8/. В результате гру;ша вьч тл.елей В дальнейшем кодирует получснну:а раз - Пасть тЯСТОТ 1 фцГ. 2,Т). ПОСКО,ЬХ данная разность частот меньше 31 и больше 2 Р, то у первых слева шестл вычцтятелей пастот груп - пы вычитателей имеют место сигналы па правых вьходах, а у двух последних - ня лезьк.СаатВСтетВЕПНО и ПЕРВЫЕ ШЕСтт, трцГГЕраз регистра б находятся в нулевом состоятцц. л для последнихв единичном, при этом ця выходных клеммах 12 фиксируется число 2, а ня клеммах 13 - 00. В Релом значение дваИ- ного эквивалента разно лссятц. Прц превышении разностио частот Велцчина 85 опять срабатывает псрвь:й слега трцггср регцстря памяти б и сигналом с его Выхода В счетчцкс 7 записывается второй импульс. Код с Выходя счетчика 7 передается ца выход устройства. а также дешифрируется с помощно дешцфрятора 8. На сумматор 10 подается второй разрешающий потенциал ц с его выхода на вход вычцтатсля 5 частот подается эталонная частота, равная 2 8. В этом случае цз действу - ютией разности частот зьчцтлется частота 83 (цли цз прс Образуемой частоть Вычц;лс гся пасто(я 2 8). Дялсс осуи ствлястся прсобгазованцс разности,пр - 2 8.При дальнейшем увеличении,р процесс повторяется. 1 ак, ц образом прц каждом очередном хзс лцтец:ц содс 1 зРсц.3 ого стеттцкл цл едцнццт тц)ла ист,(13 Земьк цл,".),:ятор 10 мровцс МЗСЛтт,нл; ,Ст т;т с )3;1тт, 3 ж,)1 1 З МТОВ 5 цс тт".)".и 3 Яст сс:паст;т")юцгсО схстп ср 3 лдсц:51;3 схммлт 13 сР 3, терсз кт)торто цячицл от ет ИРохолцть 1 а)с.от 1; т):т=8,. Ла(СЕ ГСС тЯС 3 аты. ЦРОШС;ШИЕ пСРСЗ СХСМ Сазт;Лде:Ия. С).тМцтРСОТСя и ПОЛЛЮт,я Ия Вкат т(3 ВЬтт, . г 5 а Стт -(3 тЯЗр "Ц)Я(3)т) 3 аз)СИ 1;ад 33 Ясмьх цл Входы лммяторл 10, опрсдс;") Сц. Ш,тттцт ЗСЛЦпЦЫ тРЕРттст;З СМОЙ ЧартатЬ т рОгтя цт )З)ОС Т )О ВС ИЧИ)ц 1 2( 15 .Оты, мсн:цс. /. Рс)спсс 3 глястс 51 псасклаче ЦИС СЦГЛ.1 ОВ ИЛ ЗЫХОДЯХ ПО ЛСДИСГО ВЫ 3 ЦТЛ ГГ я . чтстат .3 Гр) цы з 11 ч 1 тятслсй, п 13) Э р т " и"1 Хт Я т т) Г Ип 21) С) ЦО: Сцпнй т"ЦГГСР З ПСГЦСтРС 6 ИаМЯт т ЦЕПС 20 ВС )т),тт )3 1 РЛСЗОЕ СРСТСя -цт 31 332 Мт;13210 Цпй ВХОЧ сЧ(т 1 т(2 ПОДЯСтс 53 тцтт;)Л Ввтпл)та тЦЯ ЕДЦИЦ,1,В тсз)сл та гс цз содсаж:маго счстчцкл Вычпт Ст С 5 С.тчнппа (ООЛЬ)3 Ой 1;13 япт), птС 25 т) В)во т Ц цтп С)Етн 0 Са Тс(ттц,30 СТЛСЪЦ 335 тЛЗПЯЧР ВО 3", ОГО Эт; Цт;аСтттят т т( ПРСКПЛ т тет 1110 ПРЛЛп Ц РтРГО ИЗ РЯЗПСИЛОпИХ ) ПОВ 1 стт на; .21 р 10, при этацз сугмь этя ЛОИ.ЬХ тят."1Т, то,тятяс.).ЬХ тя (дцц ИЗ Водот 30 -,. и т" т-т 1 0 з)ттттттягтс 3 ття(ОТЛ 8 Р, И ц:".) ХР г МХЛЗ Г Г"Ц(3 Г(3 ВЬЦТЯТСЛ Я ДЕЦСТВМОР) 5 т Ялт:(СТ; ЧЯСтат )ВЕЛ. ЦзаетСЯ Ца ГСЛЦН 8. ЕЛ- С т(С;ДРМСТСЯ ПОЛХ ЕнцЯ РаЗНОСтЬ Ча 35 тстт. Прт "Рлс, то 3 с), т,сцы 1 шии Вслчць ттт, РР) Л");г И т) ЯСтТЬ т тп 3 яОС ттжЕЦИИ Ра,) ЦОСТС". тЛ)Стгат ГСЛЦЧЦНЬт, МСЦЬШСй . ППОЦЕСС позтопястся.Фоамх ла изобретения 45 ПВСООВЛЗО.Л Т;ЛЬ паСтатЬт СЛЕдаГянця ИМ ГУЛ)ЬСОЗ Ь КРД. СОДСРжаЦЦЦ ГСЦСРЯтрР Этялан 11;т т; Я татт, В 3 ХОД КОТОПОГО СОСДЦЦС. С ВХО. ОЛКЛЮпем Ы К ГЬХО:тл т дацтпОГО дЕЛцтСЛ; пЯС " Ь " "тс"т "Т 1 ЛМЯТ 1 ГХР" 1 т(0"ОПОГ( СОС тЦтсПЯ СС ЗХО, ЯМЦ ПСРВОГО ДЕШЦфРатаР; н Ц 1 ЭСВСР(ИВЦР"т СЧСТЧЦКЯ 0 Т Л И т Л то Ц И Ц С 5 55 ТС) ттТО С т(Л,О ПОВЬНСНИ 5 бтСТГ)адеСТЗИ 5 ц точцост.цсго взсдепы вычцтлтель часто; ссп)им Выходом, группа Вычцтлтелей часто С ДЗ)Я ЗЫР:ЛМЦ. СУМХтятРР тЛСтот Ц ВТОРО детцлфплта 1 т, цт;цпсм Вьхс тт рсзерсцзпогс 6(3 ст стт:цсл чспсз Второй дешфрятар:одклапс Цт 1 ( ЗХР.)т,я;.1 Ст,:т.)тат(ЭРЛ т)2 СТОТ. тПЭЯЗЛЯОПИ цх;-, .(отар, -с саслцсц с Выходом гецсрлтор; эталс:Иной чл:таты, а Выход - с срзым вхо дом гычцтателя частот с одним выходом, вто В 5 рой вход которого подключен к входной клемме, а выход соединен с первыми входами группы вычитателей частот с двумя выходами, вторые входы которых подключены к выходам схемы образования последовательностей эталонных частот, а выход - к входам регистра памяти. 5287028 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения: 1. Авт. св. СССР Хо 358780, М. Кл. Н ОЗК 13/20 1971 г 5 2. Авт. св. СССР Хо 318878, М. Кл, Н ОЗК 13/02, 1970 г. (прототип).528702 х Составитель И, СтомРедактор Т. Янова Техред Е. Нодурушина Корректор Н. Ау ипографня, пр. Сапунова аказ 1964/17 Изд,1587 Тираж ЦНИИПИ Государственного комитета Совета по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская на