PL92017B2 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest cyfrowe urzadzenie strumieniowe spelniajace role modulatora Hib detektora dudnien, Urzadzenie to przeznaczone jest do stosowania miedzy innymi w budowie generatorowych przetworników parametrów fizycznych i ukladach generatorów dudnieniowych niskiej czestotliwosci dla potrzeb --ukladów przemyslowych, « Znane sa strumieniowe modulatory i detektory dudnien zarówno analogowe jak i cyfrowe, w których wykorzystywane sa elementy analogowe i cyfrowe, a których dzialanie polega na „zdudnieniu" dwu sygnalów wejsciowych róznej czestotliwosci i dokonaniu detekcji sygnalu wyjsciowego o czestotliwosci bedacej róznica czestotliwosci sygnalów wejsciowych.

Zasada dzialania tych ukladów polega na rozdzieleniu procesu zdudniania (mieszania) dwu sygnalów o róznych czestotliwosciach (co odbywa sie zwykle w elemencie róznicowego wzmacniacza analogowego) i procesu detekcji dudnien realizowanego w ukladzie zbudowanym z pasywnego dolnoprzepustowego filtru strumieniowego i elementu spelniajacego role przerzutnika Schmitta. Zasadnicza wada tego typu rozwiazan jest niamoztlwosó precyzyjnej detekcji momentów kolejnych zmian znaków fazy obydwu sygnalów wejsciowych, co zwiazane jest z ograniczona dokladnoscia istniejacych strumieniowych przerzutników Schmitta. Ponadto w opisanego typu ukladach wspólczynnik wypelnienia sygnalu wyjsciowego z przerzutnika Schmitta w istotny sposób zalezy od stabilnosci sygnalu pochodzacego z filtru dolnoprzepustowego a wiec i od cisnienia zasilania ukladu poziomu i energetycznej równowaznosci sygnalów wejsciowych oraz od ich wspólczynnika wypelnienia.

Celem wynalazku jest zbudowanie cyfrowego urzadzenia strumieniowego spelniajacego role modulatora lub detektora dudnien, w którym mozliwa bylaby bezposrednia detekcja znaku róznicy faz sygnalów wejsciowych a tym samym prosta i dokladna detekcja dudnien, i w którym wplyw ksztaltu sygnalu wejsciowego bylby j«k najmniejszy. Gel ten zostal osiagniety przez zbudowanie cyfrowego urzadzenia strumieniowego spelniajacego roie modulatora lub detektora dudnien, które zawiera strumieniowy detektor kolejnosci sygnalów posiadajacy pierwszy i drugi kanal wejsciowy oraz pierwszy i drugi kanal wyjsciowy. Urzadzenie zawiera takze przerzutnik dwustabiiny posiadajacy pierwszy i drugi kanal wejsciowy oraz pierwszy i drugi kanal wyjsciowy. ¦2 92 017 Istota urzadzenia polega na tym, ze pierwszy kanal wyjsciowy strumieniowego detektora kolejnosci sygnalów polaczony jest z pierwszym kanalem wejsciowym przerzutnika dwustabilnego, a drugi kanal wyjsciowy strumieniowego detektora kolejnosci sygnalów polaczony jest z drugim kanalem wejsciowym przerzutnika dwustabilnego. Pierwsze i drugie wyjecie przerzutnika dwustabilnego polaczone sa z pierwszym i drugim wejsciem filtru dolnoprzepustowego, a pierwsze lub drugie wyjscie filtru dolnoprzepustowego polaczone sa z wejsciami przerzutnika strumieniowego jedno lub dwustabilnego.

W przedstawionym powyzej urzadzeniu wedlug wynalazku wykorzystany zostal cyfrowy detektor kolejnosci sygnalów polaczony z przerzutnikiem dwustabilnym. Dwa cyfrowe sygnaly wejsciowe o róznych czestotliwosciach doprowadzone sa do dwu kanalów wejsciowych cyfrowego detektora kolejnosci sygnalów, który dziala w taki sposób, ze w zaleznosci od tego, w którym z dwu kanalów wejsciowych cyfrowego detektora kolejnosci sygnalów pojawia sie najpierw impuls sygnalu wejsciowego, w odpowiednim kanale wyjsciowym tego elementu pojawia sie impuls wyjsciowy, który trwa tak dlugo, jak dlugo w kanalach wejsciowych cyfrowego detektora kolejnosci sygnalów jednoczesnie trwaja impulsy sygnalów wejsciowych. Kanaly wyjsciowe cyfrowego detektora kolejnosci sygnalów polaczone sa z kanalami wejsciowymi przerzutnika dwustabilnego, który w wyniku tego przesterowywany jest na przemian seriami impulsów przechodzacymi z kanalów wyjsciowych cyfrowego detektora kolejnosci sygnalów w wyniku czego w kanalach wyjsciowego przerzutnika pojawiaja sie dwa przesuniete w fazie o 180° sygnaly wyjsciowe o czestotliwosci równej róznicy czestotliwosci sygnelów podawanych do kanalów wejsciowych strumieniowego detektora kolejnosci sygnalów.

Urzadzenie wedlug wynalazku w swoim przykladzie wykonania przedstawione jest schematycznie na fig. 1 rysunku. Na fig. 2 rysunku przedstawiono wykresy cisnien czyli sygnalów w kanalach urzadzenia.

Jak widac z fig. 1; urzadzenie wedlug wynalazku stanowi scalone polaczenie skladowych elementów strumieniowych wykonanych w postaci plytki zawierajacej system kanalów i komór wraz z doprowadzeniami i wyprowadzeniami sygnalów. Filtr dolnoprzepustowy sklada sie z elementów oporowych R (dlawiki pneumatyczne) i pojemnosciowych C (komory pneumatyczne).

Dzialanie urzadzenia wedlug wynalazku jest nastepujace. Do kanalów wejsciowych Xi i X2 strumieniowego detektora kolejnosci sygnalów I (fig. 1) doprowadzane sa sygnaly pneumatyczne pxi i Px2 w postaci ciagu impulsów prostokatnych o róznych czestotliwosciach ix if2. Zalózmy, ze fj>f2. Wtedy przebiegi sygnalów px-| i pX2 mozna pokazac schematycznie tak jak na fig. 2. Z zasady dzialania strumieniowego detektora kolejnosci sygnalów wynika, ze wczesniejszemu pojawieniu sie impulsu pxi towarzyszyc bedzie, w chwil) pojawienia sie impulsu pX2, generacja sygnalu Pi, w kanale wyjsciowym 1'. Zmianie znaku przesuniecia fazowego pomiedzy sygnalami pxi i pX2 towarzyszy równiez zmiana sposobu wybierania odpowiedniego kanalu wyjsciowego detektora kolejnosci sygnalów - w rozwazanym przykladzie impulsy zaczna pojawiac sie w kanale 1, Sygnaly w kanalach 1 i V sa jednoczesnie sygnalami wejsciowymi dla dowolnego typu dwustabilnego przerzutnika II, który wystepujace w jego kanalach wejsciowych 1 i 1' naprzemienne ciagi impulsów Pi i pt * zamienia w prostokatne sygnaly p2 ip2' przesuniete w stosunku do siebie w fazie o 180° i posiadajace czestotliwosc równa róznicy czestotliwosci sygnalów pxi i.pX2- Poniewaz strumieniowy detektor kolejnosci sygnalów I nie moze miec nieskonczonej rozdzielczosci czasowego przesuniecia impulsów sygnalów PX1 iP*2' w zwiazku z tym istnieje pewne minimalne przesuniecie fazowe A<^m impulsów, przy którym wybór kanalu wyjsciowego 1 lub V jest przypadkowy. W takiej sytuacji przerzutnik II w pewnym okresie czasu moze byc przypadkowo przesterowywany z czestotliwoscia bliska czestotliwosci sygnalów wejsciowych ft if2. Aby temu przeciwdzialac umieszczony jest dodatkowy dolnoprzepustowy filtr III (w przykladzie wykonania filtr RC) odcinajacy skladowa sygnalu wysokiej czestotliwosci, co jest tym prostsze iz wystepuje ona jedynie w odcinku czasu stanowiacym bardzo mala czesc okresu niskoczestotliwosciowego sygnalu p2 i p2'. Element przerzutnika strumieniowego IV zamienia nieprostokatny sygnal wyjsciowy z filtru w prostokatny przebieg o tej samej czestotliwosci. Moze to byc przerzutnik dowolnego typu jedno lub dwustabilny.

Zasadniczymi zaletami przedstawionego cyfrowego urzadzenia strumieniowego, bedacego przedmiotem wynalazku sa: brak elementów analogowych (dzieki czemu nie wystepuje problem stabilizacji cisnien i punktów pracy ukladu), maksymalna prostota osiagnieta dzieki uzyciu elementu strumieniowego detektora kolejnosci sygnalów spelniajacego jednoczesnie role modulatora i dyskryminatora fazy. Uzycie jedynie elementów cyfrowych, czyli operowanie sygnalami [0 1], upraszcza uklad w stosunku do istniejacych innych tego typu urzadzen strumieniowych o uklady prostowania i oddzielania skladowej stalej sygnalu zmodulowanego.

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1U Cyfrowe urzadzenie strumieniowe spelniajace role modulatora lub detektora dudnien zawierajace strumieniowy detektor kolejnosci sygnalów posiadajacy pierwszy i drugi kanal wejsciowy oraz pierwszy i drugi92 017 3 kanal wyjsciowy oraz przerzutnik dwustabilny posiadajacy pierwszy i drugi kanal wejsciowy oraz pierwszy i drugi kanal wyjsciowy, znamienne tym, ze pierwszy kanal wyjsciowy (1) strumieniowego detektora kolejnosci sygnalów (I) polaczony jest z pierwszym kanalem wejsciowym (1) przerzutnika dwustabilnego (II), a drugi kanal wyjsciowy (V) strumieniowego detektora kolejnosci sygnalów (I) polaczony jest z drugim kanalem wejsciowym (V) przerzutnika dwustabilnego (II).

2. Cyfrowe urzadzenie strumieniowe wedlug zastrz. 1/ znamienne tym, ze pierwsze i drugie wyjscie (2 i 2') przerzutnika dwustabilnego (II) polaczone sa z pierwszym i drugim wejsciem filtru dolnoprzepustowego (III) a pierwsze i drugie wyjscie filtru dolnoprzepustowego polaczone sa z wejsciami przerzutnika strumieniowego (IV) jedno lub dwustabilnego. • fig. i92 017 Pm1 p*2 n mu P' rn rn r II II I I r I i li .-LJ 1_J i_l U_ P' P» P*' P» n: "} i ( p» y • p» p« X> p» FIG. 2 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl