CS229535B1 - Obvod kontinuálního rozdílu dvou frekvencí - Google Patents

Description

Vynález řeší obvod kontinuálního rozdílu dvou frekvenci.

Známé obvody pro provádění rozdílu dvou veličin jsou provedeny buď jako analogové, nebo jako digitální, tzv. kalkulátory, užívající pro svou činnost různé typy kódů.

Nevýhodou analogových obvodů je jejich nespolehlivost související s jejich teplotní Nevýhodou digitálních obvodů je, že neposkytuje neustálý výsledek v podobě frekvence.

Tyto nevýhody jsou odstraněny řešením obvodu kontinuálního rozdílu dvou frekvencí, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje první tvarovací obvod se vstupem první frekvence, druhý tvarovací obvod se vstupem druhé frekvence, blokovací součinový člen s prvním a druhým vstupem a s prvním a druhým výstupem a s blokovacím výstupem, tříbitový vratný registr se vstupy vpřed a vzad a se vstupem řízení posuvu a s třemi výstupy, první součinový člen, druhý součinový člen, třetí tvarovací obvod a čtvrtý tvarovací obvod, které jsou spojeny tak, že k prvnímu vstupu blokovacího součinového členu je výstupem připojen první tvarovací obvod a k druhému vstupu blokovacího součinového členu je připojen výstupem druhý tvarovací obvod, přičemž první výstup blokovacího součinového členu je připojen ke vstupu vpřed, druhý výstup ke vstupu vzad a blokovací výstup k vstupu řízení posuvu tříbitového vratného registru, jehož první výstup je připojen na první vstup prvního součinového členu a třetí výstup na první vstup druhého součinového členu, přičemž současně je první výstup blokovacího součinového členu připojen ke druhému vstupu prvního blokovacího členu a druhý výstup blokovacího součinového členu je připojen ke druhému vstupu druhého součinového členu a výstup prvního součinového členu je připojen přes třetí tvarovací obvod k prvnímu výstupu výsledné frekvence a výstup druhého součinového členu je připojen přes čtvrtý tvarovací obvod k druhému výstupu výsledné frekvence.

Výhodou tohoto obvodu je, že umožňuje provádět digitálně rozdíl dvou proměnných veličin vyjádřených frekvencemi s tím, že výsledek je poskytován kontinuálně v podobě výsledné výstupní frekvence, takže výsledek se může v čase plynule měnit podle časových změn obou vstupních údajů. Takováto vlastnost navrženého obvodu je s výhodou využitelná například pro vyhodnocovací aparaturu pásových vah pro dopravníky.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu.

Obvod kontinuálního rozdílu dvou frekvencí obsahuje první tvarovací obvod 1, druhý tvarovací obvod 2, blokovací součinový člen 3, tříbitový vratný registr 4, první součinový člen 5, druhý součinový člen 6, třetí tvarovací obvod 7 a čtvrtý tvarovací obvod 8. Tyto prvky jsou vzájemně propojeny tak, že první tvarovací obvod 1, k jehož vstupu 11 je připojen neznázorněný zdroj první frekvence fi, je výstupem 12 připojen k prvnímu vstupu 31 blokovacího součinového členu 3, zatímco k druhému vstupu 32 blokovacího součinového členu 3 je výstupem 22 připojen druhý tvarovací obvod 2, k jehož vstupu 21 je připojen neznázorněný zdroj druhé frekvence f2. První výstup 33 blokovacího součinového členu 3 je připojen ke vstupu 41 vpřed tříbitového vratného registru 4 a druhý výstup 35 blokovacího součinového členu 3 je připojen ke vstupu 42 vzad tříbitového vratného registru 4. Blokovací výstup 34 blokovacího součinového členu 3 je připojen ke vstupu 43 řízení posuvu tříbitového vratného registru. První výstup 44 tříbitového vratného registru 4 je připojen na první vstup 51 prvního součinového členu 5, k jehož druhému vstupu 52 je připojen první výstup 33 blokovacího součinového členu 3. Třetí výstup 46 tříbitového vratného registru 4 je připojen na první vstup 61 druhého součinového členu 6, jehož druhý vstup 62 je připojen k druhému výstupu 35 blokovacího součinového členu 3. Výstup 53 prvního součinového členu 5 je připojen ke vstupu 71 třetího tvarovacího obvodu 7, jehož výstup 72 je současně prvním výstupem výsledné frekvence Ϊ3 a výstup 63 druhého součinového členu 6 je připojen ke vstupu 81 čtvrtého tvarovacího obvodu 8, jehož výstup 82 je současně druhým výstupem výsledné frekvence fí. Druhý výstup 45 tříbitového vratného registru 4 není v zapojení použit.

Po připojení první frekvence fi ke vstupu 11. prvního tvarovacího obvodu 1 a druhé frekvence ři ke vstupu 21 druhého tvarovacího obvodu 2 se obě frekvence fi, f2 objeví na výstupech 12 a 22 prvního a druhého tvarovacího obvodu 1 a 2 v podobě obdélníkových impulsů zúžených na šíři radově ^sec. Tyto impulsy jsou přivedeny na blokovací součinový člen 3. Mají-li obě frekvence fi, f2 stejný kmitočet i fázi, zablokuje blokovací součinový člen 3 svůj první a druhý výstup 33, 35. Přitom je na výstupech 72, 82 třetího a čtvrtého tvarovacího obvodu stav „nula“, což odpovídá aritmetickému rozdílu obou frekvencí fi, f2. Jestliže jsou obě frekvence fi, Í2 rozdílné, projdou beze změny přes blokovací součinový člen 3 tak, že první frekvence fi je přivedena na vstup 41 vpřed a druhá frekvence Ϊ2 je přivedena na vstup 42 vzad tříbitového vratného registru 4. Současně je první frekvence fi přivedena na druhý vstup 52 prvního součinového členu 5 a druhá frekvence Í2 na druhý vstup 62 druhého součinového členu 8. Vlastní odečítání obou frekvencí fi, Í2 se děje v tříbitovém vratném registru 4 v součinnosti buď s prvním členem 5, nebo s druhým součinovým členem 6, a sice podle vzájemného vztahu obou frekvencí fi, f2. Pro případ, že první frekvence fi je větší než druhá frekvence Í2 (fi > Ϊ2) je vybuzen první výstup 44 tříbitového vratného registru 4 tak, že se na něm objevuje impulsní signál, v němž se délka impulsů postupně zkracuje z určité délky do minimální hodnoty, potom se skokem prodlouží na původní délku a opět se zkracuje, což představuje impulsní děj analogický rázům (záznějím). Počet rázů za jednotku času je roven rozdílu obou frekvencí fi, Í2. Vybuzením prvního výstupu 44 tříbitového registru 4 se uvolňuje přes první vstup 51 první součinový člen 5, na jehož druhý vstup 52 je přiváděna první frekvence fi z prvního výstupu 33 blokovacího součinového členu 3. Tím se na jeho výstupu 53 objeví impulsní signál o výsledné * frekvenci fj, která je rovna počtu rázů na prvním výstupu 44 tříbitového vratného registru 4. Výsledná frekvence f3 je vyvedena » přes třetí tvarovací obvod 7, v němž jsou její impulsy rozšířeny na předem zvolenou šíři a současně z ní vyfiltrovány parazitní zákmity vzniklé v prvním součinovém členu 5. Pro případ, že je druhá frekvence Í2 větší než první frekvence fi (f2 > fi) probíhá analogický děj na třetím výstupu 46 tříbitového registru 4 za obdobné součinnosti s druhým součinovým členem 6 a čtvrtým tvarovacím obvodem 8, z jehož výstupu 82 se odebírá výsledná frekvence Í3. V zapojení se osvědčily první a druhá frekvence fi, Ϊ2 řádu Hz až kHz s impulsy zužovanými prvním a druhým tvarovacím obvodem 1, 2 na šíři řádově desetin ^isec a s impulsy výsledné frekvence Ϊ3 rozšířenými třetím a čtvrtým tvarovacím obvodem 7, 8 na šíři řádově («sec. Výsledná přenosová funkce obvodu je na výstupu 72 třetího tvarovacího obvodu 7 Í3 = fi — f2 (pro fi > fž), zatímco na výstupu 82 čtvrtého tvarovacího obvodu 8 fž = Í2 — fi (pro f2 > fi).

Claims (1)

1. Obvod kontinuálního rozdílu dvou frekvencí, vyznačující se tím, že obsahuje první tvarovací obvod (1) se vstupem první frekvence (fi), druhý tvarovací obvod (2) se vstupem druhé frekvence (fz), blokovací součinový člen (3) s prvním a druhým vstupem (31, 32) as prvním a druhým výstupem (33, 35) a s blokovacím výstupem (34), tříbitový vratný registr (4) se vstupy (41, 42) vpřed a vzad a se vstupem (43) řízení posuvu a s třemi výstupy (44, 45, 46), první součinový člen (5), druhý součinový člen (6), třetí tvarovací obvod (7) a čtvrtý tvarovací obvod (8), přičemž k prvnímu vstupu (31) blokovacího součinového členu (3) je výstupem (12) připojen první tvarovací obvod (1) a k druhému vstupu (32) blokovacího součinového členu (3) je připojen výstupem (22) druhý tvarovací obvod (2j, přičemž první výstup (33) blokovacího součinového

   VYNALEZU členu (3) je připojen ke vstupu (41) vpřed, druhý výstup (35) ke vstupu (42) vzad a blokovací výstup (34) k vstupu (43) řízení posuvu tříbitového vratného registru (4), jehož první výstup (44) je připojen na první vstup (51) prvního součinového členu (5) a třetí výstup (46) na první vstup (61) druhého součinového členu (6), přičemž současně je první výstup (33) blokovacího součinového členu (3J připojen ke druhému vstupu (52) prvního součinového členu (5) a druhý výstup (35) blokovacího součinového členu (3) je připojen ke druhému vstupu (62) druhého součinového členu (6) a výstup (53) prvního součinového členu (5) je připojen přes třetí tvarovací obvod (7) k prvnímu výstupu výsledné frekvence (Í3) a výstup (63) druhého součinového členu (6) je připojen přes čtvrtý tvarovací obvod (8) k druhému výstupu výsledné frekvence (f3).