SU1056208A1 - Широтно-импульсный функциональный преобразователь - Google Patents

Широтно-импульсный функциональный преобразователь Download PDF

Info

Publication number
SU1056208A1
SU1056208A1 SU823474073A SU3474073A SU1056208A1 SU 1056208 A1 SU1056208 A1 SU 1056208A1 SU 823474073 A SU823474073 A SU 823474073A SU 3474073 A SU3474073 A SU 3474073A SU 1056208 A1 SU1056208 A1 SU 1056208A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
logical multiplication
inputs
pulse
Prior art date
Application number
SU823474073A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Владимирович Герасимов
Владимир Александрович Михайлов
Игорь Александрович Никищенков
Николай Михайлович Сафьянников
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина) filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority to SU823474073A priority Critical patent/SU1056208A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1056208A1 publication Critical patent/SU1056208A1/ru

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

I Изобретение относитс  к вычислительной технике и может найти применение в телеметрических информационно-измерительных системах, в вычислительных управл йэщих комплексах с применением широтно-импульсной модул ции , Известно устройство ,дл  воспроизведени  функций на основе методов сквозной аппроксимации. Это устройст во ориентировано на обработку входного широтно-импульсно модулированно го сигнала ШИМ-сигнала) в след щем режиме, обладает высокой помехоустой чивостью за счет пр 1менени  принципа усреднени  импульсных потоков, не требует резкого повышени  аппа ратурных затрат при воспроизведении функций типа тангенсной.. Известное устройство воспроизводит функции, представленные отношением простых дробей, основыва сь на принципе автоматической компенсации частотно-импульсных последовательнос тей , реализуемом с помощью отрицател ной обратной св зи. Из услови  динамического равновеси  схемы получаетс  функциональна  характеристика устройства в целом 2,3-Э - входной код; 0 относительна где „Q длительность ШИМ-сигнала. Указанна  зависимость  вл етс  аппроксимацией тангенсной зависимости N с погрешностью не выше 0,2/, в диапазоне 0,98 LI . Недостатками известного устройств  вл ютс  его сложность, невысока  надежность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  воспроизведени  функций, 8 котором воспроизведение функцией базируетс  на методах сквозной аппро ксимации с использованием только циф ровой элементной базы,  вл етс  болев простым и надежным устройством. Известное устройство содержит два реверсивных счетчика импульсов, элемент НЕ, три элемента, элемент ИЛИ, четыре логических блока умножени . n8 двоичный умножитель, у которого частотный вход  вл етс  соответствующим входом устройства, частотный выход объединен с первым входом первого элемента И и с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, кодовый вход соединен с выходом второго реверсивного счетчика, а кодовый выход - с первыми входами первого, второго и четвертого логических блоков умножени , причем второй вход первого логического блока умножени   вл етс  кодовым входом устройства, выходы второго и третьего блоков соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых подсоединены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, а второй вход четвертого логического блока умножени  объединен с выходом первого реверсивного сметчика и с выходом всего устройства, ШИМ-вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И непосредственно ,   с тем же входом второго элемента И. через элемент НЕ, причем двоичный умножитель представл ет собой суммирующий по частотному входу двоичный счетчик с динамическим кодовым выходом, подключенным к первому входу логического блока умножени , второй вход которого  вл етс  кодовым входом, а выход - частотным выходом двоичного умножител , причем второй двоичный умножитель имеет частотный вход,  вл ющийс  соответствующим входом устройства, и представл ет собой сум|Мирую1ций по частотному входу двоичный счетчик с динамическим кодовым выходом, подключенным к первому входу логического блока умножени  и к аналогичному входу блока, к второму блоку подключен выход реверсивного сметчика, а выход блока соединен с первым входом четвертого элемента И, п тый и шестой эпементы И по первым входам соединены с выходами логических блоков умножени  соответственно четвертого и первого, при STOM вторые входы четвертого и п того элементов И объединены с выходом элемента НЕ, а шестого - с его входом , причем выходы этих элементов И соединены соответственно четвертого с входом второго элемента ИЛИ, п того - с суммирующим входом третьего реверсивного счетчика, шестого - с сум.чирующим входом второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, объединенного вторым входом с выходом первого элемента И, при этом вычитающий вход третьего реверсивного счетчика соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход с вторыми входами второго и третьего логических блоков умножени , причем вычитающий вход первого реверсивного счетчика подключен к выходу второго логического блока умножени . Функциональна  характеристика уст ройства в общем йиде описываетс  рациональной дробью ( , ( io.i,Q(i, Дл  получени  аппроксимации тангенсной зависимости достаточно задат с  следующим соотношением опорных входных частот f и fо; f -В f -2 Значение аппроксимации тангенсной зависимости , ««-« ,8-0,8в-8 Это выражение - вл етс  дробно-рациональной аппроксимацией тангенсной функции с погрешностью не выше 0, в диапазоне 0. 0 ь 0,98 2 . Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  точность, особенно при воспроизведении функций типа тангенсной. Целью изобретени   вл етс  повышение точности. Поставленна  цель достигаетс  тем что в широтно-импульсный функциональ ный преобразователь, содержащий два реверсивных счетчика, двоичный умножитель , четыре блока логического умножени , элемент НЕ, элемент ИЛИ и три элемента И, причем вход частоты импульсов преобразовател  соединен с частотным входом двоичного умножител  кодовый вход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика, частотный выход двоичного умножител  соединен с первым входом первого эле мента И и суммирующим входом второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с выходом преобразовател и первым входом первого блока погического умножени , второй вход котарого соединен с кодовым выходом двои ного умножител  и первыми входами второго и третьего блоков логического умножени , второй вход второго блока логического умножени  соединен с входом первого коэффициента аппроксимации преобразовател , вход широтноимпульсно модулированного сигнала которого соединен с первым входом второго элемента И и через элемент НЕ - с первым входом третьего элемента И, выходы третьего и четвертого блоков логического умножени  соединены с вторыми входами соответственно третьего и второго элементов И, выходы которых соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ, дополнительно введен элемент задержки, выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика, выход первого блока логического умножени  соединен с входом элемента задержки, входы второго и третьего коэффициентов аппроксимации преобразовател  соединены с первым и вторым входами соответственно третьего и четвертого блоков логического умножени , выход элемента НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом первого реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом второго блока логического умножени , второй вход четвертого блока логического умножени  соединен с кодовым выходом двоичного умножител . На чертеже представлена блок-схема широтно-импульсного функционального преобразовател . Преобразователь содержит реверсивные счетчики 1 и 2, элемент НЕ 3i элементы ИЛ-6, элемент ИЛИ 7, блоки 811 логического умножени , двоичный умножитель 12, входы 13 и Т, выход 15, вход 16, кодовый 17 и частотный 18 выходы двоичного умножител , элемент 19 задержки, входы 20 и 21. Двоичный умножитель содержит счетчик 22 и блок 23 логического умножени . Преобразователь работает следующим образом. Пусть в исходный момент времени оба реверсивных счетчика 1 и 2 наход тс  в нулевом состо нии, на входы I, 20 и 21 подаютс  двоичные коды соответственно N, , Nf° на вход 1б - ШИМ-сигнал О, а на вход 13 опорна  импульсна  последовател ность fg, Блоки 8-11 логического умножени  совместно со счетмиком 22 и двоичный умножитель ,12 осуществл ют линейное преобразование кода в час тоту, т.е. вырабатывают импульсны последовательности с частотами, сред ние значени  которых пропорциональны соответствующим управл ющим кодам. Первый импульс, по вившийс  на вы ходе блока 8, Записываетс  в реверсивный счетчик 2. Двоичный умножитель 12 начинает вырабатывать импуль ную последовательность, так как управл ющий им код М«г с выхода счетчика 2 стал отличен от нул . Выходна  импульсна  последовательность двоичного умножител  12 поступает через элемент И А на вычитающий вход счетмика 2 в течение интервала времени, (т-), формируемого элементом НЕ 3, и непрерывно на суммирующий вход счетчика 1, Первый импульс с выхода двоичного умножител  12 записываетс  в счетчик 1 и делает его содержимое N отличным от нул . Начинает вырабатыватьс  импульсна  последовательность на выходе блока 11, котора  с задержкой элемента 19 на полтакта. опорной частоты непрерывно поступает через элемент ИЛИ 7 на вычитаюи,ий вход счетчика 1. Через этот же элемент: подаютс  импульсные последовательнос ти с выхода блока 10 в течение интер вала времени о через элемент И 6, и с выхода блока 9 а течение интервала времени (Т-) , формируемого злементом НЕ 3} через элемент И 5. В основе построени  устройства по ложен итерационный принцип усреднени  импульсных потоков, формируемых от одной опорной частоты и ШИМ-сигна лами, с использованием частотно-им-пульсной . след щей системы, 3 качеств схемы сравнени , вырабатывающей сигнал рассогласовани  в контуре обратной св зир используетс  реверсивный счетчик 1 jC помощью которого осуществл етс , во-первых, суммирование частот , во-вторых, вычитание, и в-третьих , интегрирование полученной, разности с выдачей результата в виде двоичного кода. Кроме главного конту ра отрицательной обратной св зи,здесь имеетс  дополнительный - на основе счетчика 2, который образует функцио нальный узел в пр мой цепи главного контура. Здесь счетчик 2 выполн ет одновременно две операции: вычитание частот и интегрирование полученной разности с представлением результата в аиде двоичного кода. Условием динамического равновеси  схемы  вл етс  равенство приращений кодов суммирующих и вычитающих цепей в каждом реверсивном счетчике в течение периода Т широтно-импульсноймодул ции , то есть, равенство средних значений частот импульсных последовательностей , поступакйцих на суммирующие и вычитающие входы счетчиков: F, - F,2 и F+, ,F-.f. На суммирующий ,вход счетчика 2 поступает импульсна  последовательность, пропорциональна  входному коду ., - JQ ° лп где п - разр дность преобразовател . На вычитающий вход этого счетчика 2 проходит широтмо-модулированна  импульсна  последовательность с частотой О, при : t S.KT +,Р Е,. (t, 8) . N 1± при KT+c t i:t +1)T, L . где t - текущее врем д к О, 1, 2, ... 00 Тогда как среднее значение этой частоты за период определ етс  выражением 2 2 Приравнива  Д„ и (1-е), получим функциональную характеристику узла в пр мой цепи главного контура -.2 Импульсна  последовательность в цепи обратной св зи главного контура формируетс  на выходе элемента ИЛИ 7 и имеет частоту , F,,it,8l , .)т. откуда среднее значение за период 5.,.кЧ -а м /„Из услови  динамического равновеси  ,4и°в н1 о.вин2 определ етс  функциональна  характе ристика преобразовател  в общем вид . / , . , . . . ., /котора  представл ет собой взвещенно полиномиальное выражение первой степени . Дл  одина вого представлени  аргумента с отрицательной и положительной степенью положим NW « - - N (1-е). Таким образом/ реобрчзователь, реа |лизующий взвещенно-полиномиальное приближение, наиболее эффективно вое произврдит функции с особенност ми. В качестве примеров таких особенностей можно указать наличие точек с бе конечным значением производной дл  ( т. п - целые), arcs in функций X 8 поведение arctq х, 08 ассимптотическое неограниченное возрастание tq х и т.д. В сравнении с известным преобразователем при воспроизведении функции б в том же диапазоне О 0 - 0,98 необходимо задатьс  кодами 0,, 0,, N 0,, и в результате методическа  погрешность составит О, вместо 0,2% у известного преобразовател . Таким образом, в данном случае точность работы повысилась в },k раза. В предлагаемом преобразователе ко .эффициенты аппроксимирующего выражени  задаютс  кодами, в то врем , как в известном это осуществл етс  при помощи генераторов опорных частот. Точность работы известного устройства существенным Ьбразом зависит от стабильности генераторов опорных частот, от точности соблюдени  заданных соотношений между частотами. В предлагаемом преобразователе требуетс  всего один генератор опорной частоты, значение которой не входит в выражение функциональной характеристики устройства . Таким образом, повышаетс  точность за счет исключени  инструментальной погрешности генераторов частот , сокращены затраты оборудовани , что приводит и к повышению надежности устройства, численные характеристики которой будут зависеть от способа технологической реализации.

Claims (1)

  1. ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий два реверсивных счетчика, двоичный умножитель, четыре блока логического' умножения, элемент НЕ, элемент ИЛИ и три элемента .И, причем вход частоты импульсов преобразователя соединен с частотным входом двоичного умножителя, кодовый вход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика, частотный выход двоичного умножителя соединен с первым входом первого элемента И и суммирующим входом второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с выходом преобразователя и первым входом первого блока логического умножения, второй вход которого соединен с кодовым выходом двоичного умножителя и первыми входами второго и третьего блоков логического умножения, второй вход второго блока логического умножения соединен с входом первого коэффициента аппроксимации преобразователя, вход широтно-импульсно модулированного сигнала которого соединен с первым входом второго элемента И и через элемент НЕ - с первым входом третьего элемента И, выходы третьего и четвертого блоков логического умножения соединены с вторыми входами соответственно третьего и второго элементов И, выходы которых соединены с первым и вторым входа· ми элемента ИЛИ, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен элемент задержки, выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика, выход первого блока логического умножения соединен с входом элемента задержки, входы второго и третьего коэффициентов аппроксимации преобразова теля соединены с первым и. вто,рым входами соответственно третьего и четвертого блоков логического умножения, выход элемента НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, выход кото рого соединен с вычитающим входом первого реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом второго блока логического умножения, второй вход четвертого блока логического умножения соединен с кодовым выходом двоичного умножителя.
    SU „„ 1056208 i
SU823474073A 1982-07-23 1982-07-23 Широтно-импульсный функциональный преобразователь SU1056208A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823474073A SU1056208A1 (ru) 1982-07-23 1982-07-23 Широтно-импульсный функциональный преобразователь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823474073A SU1056208A1 (ru) 1982-07-23 1982-07-23 Широтно-импульсный функциональный преобразователь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1056208A1 true SU1056208A1 (ru) 1983-11-23

Family

ID=21023606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823474073A SU1056208A1 (ru) 1982-07-23 1982-07-23 Широтно-импульсный функциональный преобразователь

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1056208A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683180C1 (ru) * 2018-05-28 2019-03-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Широтно-импульсный преобразователь

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683180C1 (ru) * 2018-05-28 2019-03-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Широтно-импульсный преобразователь

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930001296B1 (ko) 보간용 시간이산 필터장치
EP0007729B1 (en) Low pass digital averaging filter and method of recovering a low frequency component of a composite analog waveform
US4313173A (en) Linear interpolator
US4119910A (en) Method and apparatus for detecting whether phase difference between two signals is constant
JPH0783267B2 (ja) 2進信号をこれに比例する直流信号に変換する装置
SU1056208A1 (ru) Широтно-импульсный функциональный преобразователь
US4660162A (en) Interpolation pulse duration modulated multiplier
US4017812A (en) Method of processing a signal, and corresponding devices
RU2683180C1 (ru) Широтно-импульсный преобразователь
JP3125225B2 (ja) デジタル/アナログ変換器
GB1509795A (en) Processing information signals
SU1254583A1 (ru) Устройство дл функционального кодировани широтно-импульсных сигналов
RU2010324C1 (ru) Устройство для аппроксимации функций
JP3001623B2 (ja) Pwm型d/a変換器
SU1117647A1 (ru) Устройство дл воспроизведени функций
SU508958A1 (ru) Устройство формировани сигналовчастотной телеграфии с подавленнымиизлучени ми
JPS63139492A (ja) Acc回路
SU536589A1 (ru) Фазовый детектор
EP0131261A2 (en) A convolution processor
JPS6347021B2 (ru)
JPH0122772B2 (ru)
SU760439A1 (ru) Преобразователь напряжения в длительность импульса 1
SU1661789A1 (ru) Устройство дл аппроксимации функций
JPH0222567A (ja) デューティ検出回路
SU742824A1 (ru) Цифровой коррел ционный фазометр