Устройство для суммирования частотно-импульсных сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Веспублим(51)М. Кл.2 С 06 Я 7/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ПЛЯ СУММИРОВАНИЯ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности, к устройствам усуммированиячастот в инФормационно-измерительныхи управляющих системах с частотноимпульсной входной информацией,Известно устройство для алгебраи-.ческого суммирования частотно-импульсных сигналов, содержащее генераторыопорных частот, блоки выделения периодов, блок формирования кода суммы,счетчики, управляемые делители частот и управляемый умножитель частоты 11.15Недостатком устройства, обладающего высокой точностью при простотеконструктивной реализации, являетсяналичие флуктуаций мгновенных значений выходной частоты обусловленных неравномерным характером следования импульсов на выходе умножениячастоты,Известно также устройство для суммирования импульсных сигналов, содержащее логический блок, блок управления, счетчики импульсов, генераторыопорных частот, управляемые делителичастоты и умножитель частоты напостоянный коэффициент 21.30 Недостатком этого устройства является сложность конструктивной реализации умножителя частоты на постоянный коэффициейт при высоких требованиях к точности формирования суммарной выходной частоты устройства.Наиболее близким по технической сущности к. предложенному изобретению является устройство для суммирования частотно-импульсных сигналов, содержащее логический блок, соединенный входами с входами устройства, первым выходом - с первым входом первого распределителя импульсов, а вторым выходом - с первым входом второго распределителя импульсов и первым входом блока управления, второй вход которого подключен к счетному входу первого счетчика и выходу делителя частоты, а третий вход соединен с выходом кода делителя первого управляемого делителя частоты, подключенного счетным входом к второму входу второго распределителя импульсов и выходу второго управляемого делителя частоты, установочным входом - к выходу первого блока элементов И, соединенного информационнымвходом с выходом первого счетчика, а выходом - к второму входу первого распределителя импульсов, соединенного выходами соответственно управляющими входами первого управляемого делителя частоты и первого блока 5 элементов И и входом обнуления первого счетчика, а выходы второго распределителя импульсов подключены соотВетственно к входу обнуления второго счетчика и к управляющим входам второго управляемого делителя часто ты и второго блока элементов И, инфор. мационный вход которого соединен с выходом второго счетчика, а выход второго блока элементов И подключен к установочному входу второго управляемого делителя частоты, соединенного счетным входом с выходом генератора опорной частоты и входом делителя частоты, причем первый выход блока управления подключен к перво му входу элемента И, соединенногс выходом со счетным входом третьего счетчика (3) .Недостатком прототипа является наличие флуктуаций мгновенных зна чений частоты выходного частотно- импульсного сигнала преобразователя ,код-частоты (выполненного на умно- жителе частоты), включаемого на выходе устройства для преобразователя ЗО выходного сигнала в частонно-импульсную форму.Цель изобретения - уменьшение флуктуаций мгновенных значений частоты выходного частотно-импульсного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены блок элементов И, распределитель импульсов и управляемяй делитель 40 частоты, подключенный выходом к счетному входу второго счетчика импульсов и первому входу дополнительного распределителя импульсов, счетным входом - к выходу генератора опорной частоты, а установочным входом - к выходу дополнительного блока элементов И, соединенного информационным входом с выходом третьего счетчика, причем управляющие входы дополнитель О ных блока элементов И и управляемого делителя частоты и вход обнуления третьего счетчика подключены к соответствующим выходам дополнительного распределителя импульсов, соединенного вторым входом с вторим выходом блока управления, а второй вход элемента И подключен к выходу делителя частоты.Существо изобретения поясняется чертежами, где на Фиг, 1 изобра- фО жена блок-схема устройства, на фиг. 2 - принципиальная схема устройства.устройство для суммирования частотно-импульсных сигналов .(Фиг, 1) 65 содержит логический блок 1, блок управления 2, первый, второй и третий счетчики 3, 4, 5, генератор опорной частоты 6, делитель частоты 7, первый, второй и дополнительный расп- . ределители импульсов 8, 9, 10, первый, второй и дополнительный управляемые делители частоты 11, 12, 13, элемент И 14 и первый, второй и дополнительный блоки элементов И 15, 16, 17.Логический блок 1 (фиг, 2) состоит из узла вычитания импульсов 18, элементов И 19 т 22 и элементов ИЛИ 23, 24. Блок управления содержит элемент задержки 25, триггеры 26, 27 вычитаюший счетчик 28, блок элементов И 29, узел управления счетчиком 30, элементы И 31, 32 и элемент ИЛИ 33. Каждый из управляемых делителей частоты 11, 12, 13 содержит вычитающий счетчик 34, регистр памяти 35 и блок элементов И 36.Входы устройства соединены с входами логического блока 1. Первый выход блока 1 подключен к первому входу распределителя импульсов 8, второй выход блока 1 соединен с первым входом распределителя импульсов 9 и первым входом блока управления 2, второй вход которого подключен к выходу делителя 7, второму входу элемента И 14 и счетному входу счетчика 3, Третий вход блока управления 2 соединен с выходом кода делителя (выходом регистра памяти 35) управляемого делителя частоты 11.Первый и второй выходы блока управления 2 подключены соответственно к первому входу элемента И и второму входу распределителя импульсов 10.Выход генератора 6 соединен с входом делителя частоты 7 и со счетными входами управляемых делителей частоты 12, 13. Выход управляемого делителя частоты 12 подключен к второму входу распределителя импульсов 9 и счетному входу управляемого делителя частоты 11, Выход управляемого делителя частоты 11 соединен с вторым входом распределителя импульсов 8 и выходом устройства. Выход управляемого делителя частоты 13 подключен к счетному входу счетчика 4 и первому входу распределителя импульсов 10, Выходы распределителя импульсов 10 соединены с управляющими входами делителя 13, блока элементов И 17 и входом обнуления счетчика 5, подключенного счетным входом к выходу элемента И 14. Выход счетчика 5 соединен с информационным входом блока элементов И 17, подключенного выходом к установочному входу делителя 13. Выходы распределителя 8 соединены с управляющими входами делителя 11, блока элементов И 15 и входом обнуления счетчика 3, под 708361ключенного выходом к инФормационному входу блока элементов И 15, соединенного выходом с установочным входом делителя 11. Выходы распределителя 9 подключены к управляющим входам делителя 12, блока элементовИ 16 и к входу обнуления счетчика 4,выход которого соединен с инФормационннм входом блока элементов И 16,подключенного выходом к установочному входу делителя 12.10Работает устройство следующимобразом.Входные импульсные, последовательности с частотами Е и Е поступаютна входы логического блока 1, который независимо от соотношения частотвсегда формирует на первом выходеЕ частотную последовэтельчость,имеющую меньший перид следованияимпульсов, а на втором выходе Ечастотную последовательность, имеющую 1 больший период следованияимпульсов. Логический блок 1 работает следуют им образом. Импульсы входных частот Е 1 и Е поступают на входы узла вычитания 18, выполненного, 25например, по обв 1 еизвестной схеме издвух триггеров и двух нентилей. Наличие сигнала на одном из выходовсхемы указывает на превышение повеличине частоты, поступающей на ЗОсоответствуюший вход. Если Е 1Ето выходом узла 18 открываются элементы И 19 и 22 При этом импульсыЕ через элемент И 19 и элемент ИЛИ 23поступают на выход Е -большая 35частота, а импульсы Е - черезэлемент И 2 и элемент ИЛИ 24 - навыход Ем - меньшая частотаф. Если Е )Е,то узел 18 открывает элементй И 2 п и 21, При этом импульсыЕ через элемент И 20 и элемент ИЛИ23 поступают на выход Е, а импуль-.сы Е через элемент И 21 и элементИЛИ 2 д поступают на выход Е , Г выхода генератора 6 импульсы высокойопорной частоты Ес поступают на вход 45делителя частоты 7, имеювего постоянный коэААицчент деления К, и счетные входы управляемых делителей частоты 12 и 13 с.переменными коэффициентами деления, Формируемыми соответственно в счетчиках 4 и 5,.Импульсы с выхода делителя частоты 7поступают на счетный вход счетчика3, через элемент И 14 на счетныйвход счетчика 5 и через элемент И 32 55на счетный вход счетчика 28.Работой счетчика 3 распределитель8 управляет таким образом, что в немсуммируются импульсы на временномпромежутке, равном меньшему периоду Тм входных частот. Это осуществ.ляется подачей импульсов с первогоныхода логического блока 1 черезраспределитель 8 на вход обнулениясчетчика 3. После окончания временного промежутка Тм в счетчике 3 образуется код числа, пропорционального периоду большей из входных частотХа.Т К мЭтот код перед очередным обнулением счетчика 3 через блок элементов И 15 записывается в предварительно обнуленный регистр памяти 35 делителя 11. Рассмотрим работу блока управления 2, Первый импульс меньшей частоты со второго выхода блока 1 поступает на вход триггера 26, который своим выходным сигналом через. первый выход блока 2 открывает элемент И 14. Триггер 27, установленный сигналом пускф или сигналом окончания такта измерения через элемент ИЛИ 33 н нулевое положение, снимает открывающий сигнал с элемента И 31. поэтому первый импульс Ем через элемент И 31 не проходит, но пройдя через элемент задержки 25, устанавливает триггер 27 в положение), при котором открывается элемент И 31, и второй импульс Ем,поступающий через время, равное периоду меньшей из входных частот, проходит через него и запускает узел управления 30, который последовательно закрывает элемент И 32, обнуляет счетчик 28, переписывает через блок элементов И 29 из регистра памяти 35 через третий вход блока 2 обратный код числа, пропорционального меньшему периоду Тм, и, наконец, открывает элемент И 32, через который со нторого входа блока 2 на счетный вход вычитающего счетчика 28 начинают поступать импульсы с выхода делителя 7. После поступления в счетчик 28 числа импульсов, равного записанному в него числу, через время равное. периоду большей из входных частот, на выходе счетчика 28 появляется импульс, переводящий триггер 26 в положение, закрннаювее элемент И 14. Этим же импульсом, поступающим на вход узла 30, закрывается элемент И 32 и обнуляется счетчик 28, а также через элемент ИЛИ 33 триггер 27 ус анавливается в нулевое положение. Блок 2 после этого подготовлен к новому такту измерения, который начинается с приходом на его первый вход очередного импульса Ем с второго выхода блока 1. Время, на которое открынается элемент И 14, равно сумме периодов входных частот, т.е. Т=Т +Т. Работой счетчика 5 управляет распределитель 10, запускаемый сигналом со второго выхода блока 2 (с выхода счетчика 28) и н момент окончания такта измерения; По этому сигналу пре-дыдущий код числа в счетчике 5 переписывается через блок элементов И 17 в предварительно обнуленннй регистр памяти делителя 13, после чего счетФилиал ППП Па г, Ужгород, ул. Фиг. Р ды дополнительных блока элементов И иуправляемого делителя частоты и входобнуления третьего счетчика подключены к соответствуюиим выходам дополнительного распределителя импульсов, соединенного вторым входом свторым выходом блока управления,а второй вход элемента И подклЮченк выходу делителя частоты,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 575650, кл. 6 06 Р 7/50, 19 75,2, Авторское свидетельство ГССР Р 518768, кл. С 06 Р 7/50, 1974,3. Авторское свидетельство СССР по заявке Н 2394162/21,кл. 6 06 С 7/14, 1976. (прототип).