11 Устройство относитс к вычислител ной и измерительной технике и может быть использовано в качестве блока управлени специализированных цифровых устройствi зан тых обработкой (вычислением интегральных характерис тик) аналоговых сигналов, а также в качестве измерительного прибора, позвол ющего измер ть период входных сигналов и вырабатывать последовател ность импульсов с частотой следовани , пропорциональной периоду входно го сигнала, причем коэффициент пропор циональности может мен тьс в широких пределах. Известно устройство, содержащее генератор эталонной частоты, формит рующее устройство, блок управлени , управл емые вентили, делители частоты , регистр и схему переноса. Устройство позвол ет формировать выходной сигнал сразу же после окончани одного периода входного сигнала 1 j. Недостатком данного устройства в л етс то, что при изменении частоты входного сигнала оно должно быть остановлено и запу|цено снова. Кроме того, погрешность преобразовани час тоты в таком устройстве велика и достигает величины TQ(T(J - период следовани тактовых импульсов). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс умножитель частоты, содержащий формиро ватель импульсов, вход которого вл етс входом устройства, а выход прдключен к управл ющему входу регистра и входу элемента задержки вы ход которого подключен к установочно му входу первого счетчика импульсов, выходы которого подключены к информа ционным входам регистра а счетный вход - к выходу второго счетчика импульсов , счетный вход которого подключен к входу генератора импульсов и счетному входу третьего счетчика импульсов, информационные входы кото рого подключены к выходам регистра, а выход вл етс выходом устройства и подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к управл ющему входу третьего счетчика импульсов. Известное устройство позвол ет фо мировать выходные импульсы сразу же после окончани первого периода вход ного сигнала, т.е. обладает малой инерционностью и может работать в непрерывном режиме Г 2 . 0 Недостатком известного устройства вл етс относительно больша величина погрешности умножени частоты, котора складываетс из погрешности от нестабильности и асинхронности частоты тактовых импульсов, погрешности вследствие квантовани периода Тьу и погрешности, возникающей из-за потери незначительной части периода умножаемой частоты на перезапись информации из первого счетчика в регистр и затем в третий счетчик, что существенно снижает область применени устройства преобразовани частоты. Цель изобретени - уменьшение погрешности умножени частоты следовани импульсов. Поставленна цель достигаетс тем, что в умножитель частоты следовани импульсов, содержащий формирователь импульсов, вход которого вл етс входом устройства, а выход подключен к управл ющему входу регистра и входу элемента задержки; выход которого подключен к установочному входу первого счетчика импульсов, выходы которого подключены к информационным вхо дам регистра, а счетный вход - к выходу второго счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к входу генератора импульсов и счетному входу третьего счетчика импульсов информационные входы которого подключены к выходам регистра, а выход вл етс выходом устройства и подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к управл ющему входу третьего счетчика импульсов , введен дополнительный элемент задержки, вход, которого подключен к входу элемента задержки, а выход подключен к второму входу элемента ИЛИ, установочный вход второго счетмика импульсов подключен к выходу элемента задержки. На чертеже представлена структурна схема предлагаемого устройства. Уcтpoйctв8 содержит формирователь 1 и u1yльcoв, вход которого вл етс входом устройства, а выход подключен. к управл ющему входу регистра 2 и входу первого элемента 3 задержки, выход которого подключен к установочному входу первого счетчика импульсов , выходы которого подключены к информационным входам регистра 2, а счетный вход - к выходу второго счетчика 5 импульсов, счетный вход которого подключен к входу генератора 6 импульсов и счетному входу третьего счетчика 7 импульсов, информационные входы которого подклюмены к выходам регистра 2, а выход вл етс выходом устройства в целом и подключен к-первому входу элемента ИЛИ 8, выход которого подключен к управл ющему входу третьего счетчика 7 импульсов, а второй вход - к выходу дополнительного элемента 9 задержки, вход которого подключен к входу первого элемента 3 задержки., выход которого подключен к установочному входу второго счетчика 5 импульсов. Устройство работает следующим образом . Входной периодический сигнал с периодом Toy поступает на формирователь I, формирующий короткие пр моугольные импульсы, период повторени которых равен Tg . На счетный вход первого счетчика подаютс импульсы t выхода второго счетчика 5, период следовани которых равен Xf 1, где TQ - период следовани тактовых импульсов на выходе генератора 6, К - коэффициент делени второго счетчика 5, равный заданному коэффициенту умножени частоты . За первый (после включени устройства ) период входного сигнала осуществл етс автоматическа настройка устройства на работу. В этот период времени выходные сигналы не будут отражать требуемую зависимость Первый импульс с выхода формировател 1, задержива сь на первом элементе 3 задержки, устанавливает в первом счетчике 4 код П1...1 , а во втором счетчике 5 - код, равный половине значени К .(заметим, что именно такое исходное состо ние счетчиков и 5 обеспечивает повышение точности преобразовани в два раза по сравнению с прототипом). За период времени Тм на вход счет чика 5 поступит -ISb. импульсов, следо TO вательно, с учетом начального состо ни счетчика 5, на вход счетчика поступит H-.)iKl--3l, импул,ьсов. Следовательно, максимальна ошибка измерени периода входного Ы.Х сигнала уменьшитс в два раза, так как в прототипе N 3 Здесь означает целую часть. С учетом того, что исходным состо нием счетчика 4 вл етс код 111...1 в этом счетчике за период Tg будет код N-1 , так как первый импульс с выхода счетчика 5 установит код 00...О в счетчике j. Следующий импульс с выхода формировател 1 поступает на управл ющий вход регистра 2. По этому сигналу в регистр 2 переписываетс код N-1 из счетчика k. Этот же сигнал с выхода формировател 1 поступает на элементы 3 и 9 задержек, величина задержки которых определ етс временем установлени переходных процессов в регистре 2. Задержанный сигнал с выхода элемента 3 задержки оп ть устанавливает в исходное состо ние счетчики и 5, а с выхода элемента 9 задержки (через элемент ИЛИ 8 осуществл ет запись кода N-1 в счетчик 7 из регистра 2 (состо ние регистра при этом не измен етс ). Импульсы с генератора 6 с периодом следовани Тд продолжают поступать на счетный (вычитающий) вход счетчика 5 и на счетный вход счетчика 7- При этом каждый импульс, поступивший на счетный вход счетчика S, уменьшает его содержимое на единицу. Следовательно, через врем (N-l)Tp код в счетчи е 7 станет нулевым, а следующий импульс вызовет его отрицательное переполнение и на выходе счетчика 7; возникает сигнал. Таким образом, период следовани выходных импульсов равен Taj,y N Tgji/К, причем точность воспроизведени зависимости Tg /К в среднем в два раза Каждый сигнал с выхода счетчика 7 поступает через элемент ИЛИ 8 на управл ющий вход счетчика 7,куда оп ть запишетс код N-1. Дальнейша работа устройства протекает аналогично описанному выше. Таким образом, введение новых св зей и элемента задержки позвол ет повысить точность преобразовани част тоты, а именно уменьшить максимальное значение абсолютной ошибки в два раза, что особенно рко про вл етс при использовании устройства в качестве блока управлени специализи$1027830
рованных устройств, зан тых обработ- менты дискретизации входного сигнала. кой периодических сигналов, так как Эта погрешность накапливаетс и в при 3TqM погрешность умно)иени выли- хонце например, т-го периода становаетс в погрешность положени во витс равной тК-Тр, а в предлагаемом
времени места импульса, задающего мо-5 устройстве (тК«То)/2.