Преобразователь код-частота

ОП ИСАНИЕИЗОаРЕтЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистнчесникРеспублик и 92074ФФфщ(51)М. Кл. Н 03 К 13/02 3 оеударетюиый конитвт СС СР(53) УДК 68 1. .325(088,8) . ао делам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения чак 7 ) Заявите ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-ЧАСТОТА из которых подключен к выходу ИЛИ, второй вход имцульсного сумматора соеринеи с выходом аополнительного многовхоаово го совпааения, входы которого подключены ко вторым выходам первого счетчика импульсов, а выхоа первого сумматора соединен с первым входом второго сум матора, второй вход которого подключен к выходу второго многовходового элемента совпадения, причем выход второго суь- матора соединен со счетным входом второго счетчика импульсов Щ.Недостаток этого устройства заключается в том, что им обеспечивается требуемая зависимость между коаом и чиолом импульсов в единицу времени при резко неравномерной по времени расстановке импульсов,Известно также устройство аля т 1 зеобазоваиия цифровых коаов в частоту импульсов, содержащее генератор, формиро-" ватель. временного интервала Т, схему И, первый вход которой соеаннен с выходом первого регулируемого по вхоаному Изобретение относится к автоматикевычислительной технике и телемеханике,а именно к импульсно-дискретным устройствам аля преобразования цифровыхпараллельных коаов в частоту следованияэлектрических импульсов, и может найти3применение в различных устройствах и сттстемах автоматического управления и регулирования.Известно устройство аля преобразовайния кодов в частоту, содержащее первыйсчетчик импульсов, первые выходы которого подключены через последовательносоединенные первый многовхоаовый элемент совпадения и элемент зааержки кт 5,первому входу элемента ИЛИ, второй входкоторого подключен к выходу генератораимпульсов, а вьткоа - к счетному входупервого счетчика импульсов, второй счетвтк импульсов, выходы которого подклю- рчены к выходам второго многовхоаовогоэлемента свпадения; пополннтельный многовхоаовый элемент совпадения и ава импульсных сумматора, первый вход первого3 92 10коду Н пелителя выходной частоты генератора, а выход соединен со счетнымвхоцом цвоичного счетчика, второй регулируемый делитель частоты, импульсныйвход которого соединен с выхоцом генератора, а цифровые управляющие входыс поразрядными входами двоичного счетчика Г 23,Данное устройство обеспечивает равномерную по времени расстановку.выходных 1 ОФимпульсов, но агнейность преобразованиякоц-частота обеспечивается только прималой крутизне преобразования кода вчастоту следования импульсов,Цель физобретения - повышение крутиз зны преобразования.Поставленная цель постигается тем,что в преобразователь код-частота, содержащий генаратор импульсов, подклкненныйвыходом к формирователю временного ин йтервала, выполненному на двоичном делителэ частоты, поразрядные выходы которого соединены со входами формирователя тактовых импульсов, элемент И, первый вход которого подключен к выходу дформирователя тактовых импульсов, вто. рой вход соединен с выходом первогоуправляемого делигеля частоты, а выходподключен к счетному. входу двоичногосчетчика, выходы которого поразрядносоединены с управляющими входами второго управляемого делителя частоты,импульсный вход которого подключен квыхоцу генератора импульсов я к импульсному входу первого управляемого делителя частоты, управляющие входы котороЗ,эго соединены с шиной входного кбда,введены цополнительный двоичный счетчик,дополнительный элемент И, элемент ИЛИ,дополнительный управляемый делитель чаЮстоты и вычислитель, управляющие входыкоторого поразрядно соединены с выходами двоичного счетчика, а выходы поразрядно подключены к управляющим вхопамдополнительного. управляемого делителя43частоты, импульсный вход которого соединен с выходом дополнительного элементаИ, первые входы которого подключены квыходу генератора импульсов, а вторыевходы поразрядно соединены с выходамидополнительного двоичног о счетчика, счет- фный вход которого подключен к первомувходу элемента ИЛИ и к выхоцу дополнительного управляемого делителя частоты, а обнуляющий вход соединен со вторым входом элемента ИЛИ и с выходомвторого управляемого делиеля частоты.На чертеже представлена структурная. электрическая схема преобразователя. 74 4Преобразователь содержит шину 1 входного кода, генератор 2 импульсов, двоичный делитель 3 частоты, формирователь 4 тактовых импульсов, элемент И 5, двоичный счетчик 6, вычислитель 7, первый управляемый делитель 8 частоты, дополнительный управляемый делитель 9 частоты, второй управляемый делитель 10 частоты, дополнительный счетчик 11, элемент ИЛИ 12, цополнительный элемент И 13, выходную шину 14.Выход генератора 2 подключен к импульсным входам первого и второго управляемых делителей 8 и 10 частоты, ко входу двоичного делителя 3 частоты и к одному из вхопов дополнительного элемента И 13. Выход первого управляемого делителя 8 частоты соединен с одним из входов элемента И 5, второй вход которого соединен с выходом формирователя 4 тактовых импульсов, входы которого соединены с поразрядными выходами двоичного целителя 3 частоты. Выход элемента И 5 соединен со входом счетчика 6, а его поразрядные выходы соепинены со входами вычислителя 7 и со входами второго управляемого делителя 10 частоты; Выходы вычислителя 7 соединены с цифровыми входами дополнительного управляемого делителя 9 частоты, выход . которого соединен со счетным входом дополмтельного счетчика 11 и с одним из входов элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с выходом второго управляемого делителя 10 частоты и с обнуляющим входом дополнительного счеь- чика 11, поразрядные выхоцы которого соединены со входами дополнительного элемента И 13, выход которого соединен с импульсным входом дополнительного управляемого делителя 9 частоты.Устройство работает слецующим образом.Преобразуемый код 8, поступающий на цифровые входы первого управляемого цежтеля 8 частоты, устанавливает коэффициент деления этого делителя. На выхоце первого управляемого делителя вырабатываются импульсы, периоп слепования Т которых определяется следующим выражением: где г - выходная частота генератора 2.Импульсы с периодом следования Т поступают на один извходов элемента И 5, На другой вход этого элемента И поступают входные сигналы формирователя5 02104 тактовых импульсов. Этот формирователь зв один такт (время набора с нулевого до полного кода) вырабатывает импульс длительностью Т. Во время дейст.вия импульса с длительностью Т вйходные сигналы первого управляемого делителя частоты поступают на вход предварительного обнуления счетчика 6.Описанный алгоритм приводит к тому,что после окончания действия импульса Тв счетчике устанавливается код Й попределяемый следующим выражением;напр: (,1,(2)Полученный код Ил:передается для дальнейшего преобразования в вычислитель7 и второй управляемый деятель 10 частоты, а счетчик обнуляется и тем самым подготавливается к следующему такту формирования кода НорТак как построение второго управляемого целителя 10 частоты аналогичнопостроению первого делителя 8, то наего выходе с учетом того, что коэффициент его деления определяется кодом Мпр 2образуются импульсы с периодом следования. Тт, =тк.,(3)В тех случаях, когда отношение величины Т к Т( представляет собой целое число, частота имцульсов 1 = . нвта. выходе делителя 10 частоты, точно соответствует значению кода Ц . В самом де.ле, при условии Ипу=получаем34. (, (4) Однако с учетом того, что отношение Т к Т 4 не всегда равно целому числу, а коц счетчика Яр характеризует толь 40 Ко целую часть указанного отношения, то . .частота, в общем случае, определяется выражениемТЕП4 ЙР (5) 43Отсюда, чем больше значение кода напр, тем выше точность преобразования. кода М в частоту г П . Увеличение одв Ьр при опрецеленном коде 8 может быть достигнуто зв счет увеличения постояв ного коэффициента Т, но при этом умен 1 шается крутизна преобразования кода в частоту, Увеличение точности в и рвз во столько же раз уменьшает ружзиу преобразованияИПредлагаемое устройство разрешает указанное противоречие следующим образом. 74бВыбором значений 1 и Т достигается получение такого минимального значения Йрр., при котором обеспечивается требуемая точность преобразования, но не обеспечивается требуемая крутизна преобразования (период следеввния и импуль сов частотой 1 п. в,о рвз меньше зребуемого, где о = 2.с = 4,4-, )НазовеМ эти импульсы импульсами основной последовательности. Каждый импульс основ ной посредовательноещ через элемент ИЛИ 12 поступает на вьЬФц устройства и одновременно с этим,обнуляет доцое,иительный счетчик 11, Обнуление счет: чика обеспечивает прохождение выхоцных сигналов генераторв 2 нв импульсный вход дополнительного управляемого дежтеля 9 частоты. Коэффициент деления последнего определяется выходным кодом: вычислителя в оп, который определяет 4 ся следующим выражением:80 о = -Мп(6)Так как построение дополнительного управляемого делителя 9 частоты анало . гично построению первого и второго управлжмых делителей 8 и 10 частоты, то на его выходе (с учетом выражении (6) формируются импульсы с периодом следо важная приблизительно в и раз меньше, чем период следования импульсов основной послеаомтельности импульсов.Каждый иэ выходных импульсов дополнительного управляемого делателя часто ты поступает через элемент ИЛИ 12 нв выход устройства и одновременно с этим на счетный вход дополнительного счетчика 11.Рополнительный счетчик фиксирует о, юячество импульсов, выработанных допол;нительным управляемым делителем 9 чвс тоты. Как только выработан О -1 им-, пульс данной серии, код дополнительного ;счетчика 11 воздействует нв входы до-(полнительного элемента И 13 таким образом, что поступление сигналов на .импульсный вход дополнительного упрввля емого делителя 9 частоты прекращается. Через некоторое время вырабатывается очередной импульс основной импульсной последовательности, сном обнуляется дотполннтельный счетчик 11 и вырабатывается очередная серия из и -1 импульса дополнительной последовательности,Таким образом, на выходе устройстм вырвбатьввется повторяющаяся последовательность изимпульсов с частотой следованияв л раз большей частотыи зобрете ни я Формула Преобразователь код-частота, соцержащий генератор импульсов,подключенный выходом к формирователю временного интервала, выполненному на двоичном делителе частоты, поразрядные выходы коте рого соединены с . входами формирователяй тактовых импульсов, элемент И, первый вход которого подключен к вьходу формирователя тактовых импульсов, второй вход соединен с вькодом первого управ ляемого целителя частоты, а выход подключен к счетному входу двоичного счетчика, выходы которого. поразрядю сое 7 92 10 1 ц, т,е, обеспечивается увеличение крутизны преобразования кода в частоту в ь, раз, При этом зависимость частоты повторения последовательности из и импульсов от входного кодане отачается 5 от требуемой щнейной зависимости на ветчину большую, чем ф 100%, айоРвременная неравномерность расстановки импульсов внутри указанной последовательности импульсов не превышаетф в ачину п 100"ь.Таким образом, введение в устройство . дополнительного регулируемого делителя, частоты позволяет, по сравнению с известным устройством, повысить крутиэ- и ну преобразования практически без потерь точности.. Использование изобретения позволяет улучшить качество автоматического управления и регулирования. О 74динены с управляющими входами второгоуправляемого целителя частоты, импульсный вход которого поцклочЕн к выходугенератора импульсов и к импульсномувходу первого управляемого делителячастот ы, управляющие входы которогосоединены с шиной входного коца, о тли ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения крутизны преобразования, внего введены дойолнительный двоичныйсчетчик, дополнительный элемент И, элемент ИЛИ, дополнительный управляемыйделитель частоты и вычислитель, управлякшие входы. которого поразрядно соединены с выходами двоичного счетчика,а выходы поразряцно подключены к управляющим входам дополнительного управляющего детктеля частоты, импульсный вход которого. соединен с выходомдополнительного элемента И, первые входы которого подключены к выходу ге-,нератора импульсов, а вторые входы псразрядно соецинены с выходами дойолнительного двоичного счетчика, счетныйвход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ и к выходу дополнительного управляемого целителя частоты;а обнуляквий вход соединен с вторымвходом элемента ИЛИ и свыходом второго управляэмого делителя частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1." Авторское свидетельство СССР661773 е кл;Н 03 К 13/02 Э 1978 ф2. Авторское свидетельство СССР282.748, кл, Н 03 К 13/24,1968. Составитель В, Войтовсочный Техреа М, Гергвль Корре илак Редактор аэ 2380/74 Тираж 984 Погани ВНИИПИ Госупарственного комитета СССР по аелам нэобрехищВ. и открытий 113035, Москва, Ж 38, Раушская наб., ъ 4/ное илнал ППП фПатентф",г, Ужгороц, ул.,Проектная,4