SU1341590A1 - Способ преобразовани частоты в напр жение - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике преобразовани  частоты в напр жение. Цель изобретени  - расширение диапазона преобразовани  - достигаетс  за счет изменени  значени  заполн ющей частоты с соответствующим изменением коэффициента делени  выходного напр жени . Устройство, реализующее предложенный способ преобразовани  частоты в напр жение, содержит преобразователь 1, генератор 2 образцовой частоты , узел 3 управлени , управл емый делитель 4 частоты, злемент 5 совпадени , регистр 6 переполнени , счетчик 7, регистры 8 и 9 пам ти, управл емый делитель 10 напр жени  роаналоговый преобразователь 11. Устройством выполн етс  вс  последовательность операций, предусмотренных предложенным способом. 2 ил. i (Л фигЛ

Description

Йзо.бретение относитс  к технике преобразовани  частоты в,напр жение.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона преобразовани .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ преобразовани  частоты в напр жение; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства дл  осуществлени  способа

Устройство, реализующее предлагаемый способ преобразовани  частоты в напр жение, содержит преобразователь I, генератор 2 образцовой частоты, узел 3 управлени , управл емый дели- тель 4 частоты, элемент 5 сов.падени  регистр 6 переполнени , счетчик 7, регистры 8 и 9 пам ти, управл емый делитель 10 напр жени , цифроаналого- вый преобразователь 11.

Выход преобразовател  1 соединен с входом узла 3 управлени , первый выход которого соединен с входами обнулени  регистра 6 переполнени  и счетчика 7, второй выход - с входами записи регистров 8 и 9 пам ти, а третий выход - с первым входом элемента 5 совпадени , выход генератора образцовой частоты 2 через управл емый делитель 4 частоты и элемент 5 совпа- дени  соединен с счетным входом счетчика 7, выходы которого через регистр 9 пам ти соединены с входами цифрового преобразовател  1i, выход которого соединен с управл ющим вхо- дом управл емого делител  10 напр жени , выход переполнени  счетчика

7соединен с входом регистра 6 переполнени , разр ды первого выхода которого соединены с управл ющим входом делител  4 частоты, второй выход соединен с входом установки счетчика 7, разр ды третьего выхода через регистр

8пам ти подключены к управл ющему входу делител  10 напр жени .

Способ осуществл ют следующим образом .

Перед приходом очередного входного импульса устройство установлено в начальное состо ние. При этом регистр 6 переполнени  установлен в начальное положение (фиг . 2 ,6 , 2., , к , л, м) , счетчик 7 обнулен (фиг .2е.,ж,ч, и) ,элемен1 5 совпадени  закрыт.Выходна  кодова  комбинаци  регистра 6 переполнени  . (фиг.2 B, 2, ij, к,л ,м) устанавливает первоначальный коэффициент делени , равный единице, управл емого делител  4

5 0

5 0 5

0

g

0

5

частоты и управл емого делител  10 напр жени .

С приходом очередного входного импульса последний преобразуетс  в преобразователе 1 в пр моугольный импульс , поступающий в узел 3 управлени . При этом узел 3 управлени  от- крьшает элемент 5 совпадени  и импульсы с выхода управл емого делител  4 частоты начинают поступать на вход счетчика 7 (фиг.2,5). Предположим, что регистры 8 и 9 пам ти работают в режиме транзитной передачи сигналов. Тогда напр жени  на выходе цифроана- логового преобразовател  11, управл емого кодом с выхода счетчика 7 (фиг.2е,ж,,и), и осуществл ющего гиперболическое преобразование опорного напр жени , имеет вид гиперболи- ческой кривой и на линейном участке работы подчин етс  зависимости ,, Uon N

и, ,

где Чдп - опорное напр жение цифро- аналогового преобразовател  11;

п - число импульсов, поступивших на вход счетчика 7 с начала преобразовани ; N - число возможных состо ний

счетчика 7.

При этом рабочим участком преобразовани  участок от половинного (момент t,) до максимального (момент t) состо ни  счетчика 7: Участок с меньшим заполнением счетчика (to - t,) ввиду выхода цифроаналогового преобразова- тел  .Низ линейного режима не используетс , что достигаетс  выбором соответствующего значени  образцовой частоты, исход  из максимального значени  входной частоты.

На рабочем участке преобразовани  (t, - tj) осуществл етс  линейное преобразование входных частот в диапазоне от максимального значени  до значени  в два раза ниже максимального. Если преобразуема  частота находитс  в этом диапазоне, то процесс преобразовани  заканчиваетс  в интервале от t, до tj-. При этом по спаду импульса с выхода преобразовател  1 узел 3 управлени  закрывает элемент совпадени  5 и фиксирует содержимое счетчика 7 и регистра 6 переполнени  в регистрах 8 и 9 пам ти, управл ющих работой цифроаналогового преобразовател  11 и управл емого делител  10

напр жени  соответственно, после чего обнул ет счетчик 7. В процессе преобразовани  состо ние регистра 6 переполнени , а соответственно режим работы упра.вл емого делител  4 частоты и делител  10 напр жени  не мен етс  и сохран етс  идентичным первоначальному .

Если входна  частота оказьшаетс  ниже более чем в два раза максимальной , то в процессе преобразовани  (момент t) счетчик 7 переполн етс  и вырабатывает импульс переполнени , поступающий в регистр 6 переполнени  Последний измен ет свое состо ние (фиг. 2, Ь, а, Q, к,А ,м) и, воздейству  на управл емый делитель 4 частоты, увеличивает его коэффициент делени  в два раза. Одновременно с этим, воз- действу  на счетчик 7, он устанавливает его в состо ние, соответствующее его половинному заполнению, что соответствует установке старшего разр да счетчика в состо ние логической 1, а остальных разр дов - в состо ние логического О (фиг.2,e,jK,,n) . Кроме того, регистр 6 переполнени  воздействует на управл емый делитель 10 напр жени , увеличива  его коэффици- ент делени  также в два раза.

Б результате этого воздействи  управл емый делитель 10 напр жени  уменьшает выходное напр жение по отношению к выходному напр жению цифро- аналогового преобразовател  11 в два раза (фиг.2,к). Характерным  вл етс  то, что цифроаналоговый преобразователь 11 не выходит из линейного режима работы (фиг.2,м). После осущест- влени  указанных операций (момент времени t) последующее заполнение счетчика 7 производитс  импульсами, .частота которых в два раза ниже образцовой (фиг.2,S),а выходное напр - жение преобретает вид продолжающейс  гиперболической кривой, осуществл   дальнейшее линейное преобразование. По окончании импульса входной частоты (момент tj), узел 3 управлени  закрьюает элемент 5 совпадени , фик- снрует коды состо ни  счетчика 7 и

регистра 6 переполнени  в регистрах 8 и 9 пам ти, затем обнул ет счетчик 7 и устанавливает регистр 6 переполнени  в исходное состо ние. На интервале времени t устройство находитс  в режиме ожидани  начаша цикла преобразовани  следующего периода входной частоты. Следующий цикл преобразовани  (момент t) начинаетс  с приходом очередного входного импульса на вход формировател  1.

Расширение диапазона преобразуемых частот достигнуто за счет изменени  значени  заполн ющей частоты с соответствующим изменением коэффициента делени  выходного напр жени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ преобразовани  часто.ты в напр жение, включающий подсчет числа импульсов заполн ющей частоты за период входного сигнала и гиперболическое преобразование этого числа импульсов в напр жение, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона преобразовани , заполн ющую частоту получают путем последовательного делени  образцовой частоты вдвое, причем при каждом делении уменьшают вдвое напр жение, получающеес  при гиперболическом преобразовании , а результат преобразовани  частоты в напр жение определ ют путем делени  величины напр жени , полученной в результате гиперболического преобразовани  общего числа импульсов заполн ющей частоты, на отношение значени  образцовой частоты к последнему значению заполн ющей частоты, причем значение образцовой частоты выбирают из услови 

   де f

   fex.MoKc N F 2fe, .

   6Х

   МО КС

   - максимальное значение входной частоты;

   N - число импульсов заполн ющей частоты, определ емое необходимой точностью преобразовани ;

   F - образцова  частота.