SU1571753A1 - Преобразователь периода следовани импульсов в напр жение - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в системах приема и обработки информации с частотным ее представлением. Цель - повышение точности преобразовани  путем стабилизации длительности импульса опорного сигнала и синхронизации частоты его повторени  с частотой входного сигнала-достигаетс  введением в преобразователь элемента 8 задержки и элемента ИЛИ 4. Преобразователь содержит также триггеры 1, 2, элемент 3 совпадений, генератор 5 опорной частоты, счетчик 6 импульсов, блок 7 осреднени . 2 ил.

Description

Фиг.1

Изобретение относитс  к импульб- ной технике и может быть использоза- но в системах приема и обработки информации с частотным ее представлением .

Целью изобретени   вл етс  повы- п)ение точности преобразовани  путем Стабилизации длительности импульса Опорного сигнала.и синхронизации час- его повторени  с частотой входно- го сигнала.

На фиг.1 представлена функциональна  схема преобразовател  периода следовани  импульсов в напр жение; на фиг.2 - пример выполнени  генератора опорной частоты.

Преобразователь периода следова- гЫ  импульсов в напр жение содержит триггеры 1 и 2, элемент 3 совпадений, Элемент 4 ИЛИ, генератор 5 опорной астоты, счетчик 6 импульсов, блок 1 осреднени  и элемент 8 задержки, при этом вводна  шина соединена с входом установки в 1 триггера 1, $ход установки в О которого соединен- с дополнительный выходом счетчика 6 импульсов, а выход - с первым входом элемента 4 ИЛИ и первым вхо- Дом элемента 3 совпадений, второй $ход которого соединен с входной 1(шной и входом элемента 8 задержки, инверсный вход - с выходом элемента $ задержки, а выход - с входом ус та- Вовки в О счетчика 6 импульсов и С входом установки в 1 триггера 2, Јыход которого соединен со вторым входом элемента 4 ИЛИ, выход которого Ьоединен с входом управлени  генератора 5 опорной частоты, выход которого соединен с входом счетчика 6 импульсов , выход котор ого соединен с входом установки в О триггера 2, выход которого соединен с входом блока 7 осреднени , выход которого соединен с выходной шиной.

Триггеры 1 и 2 могут быть выполнены на основе микросхем 133 ТЫ, счетчик 6 импульсов также может быть выполнен на основе микросхем 133 ТВ1, элемент 3 совпадени  может быть выполнен на основе микросхемы 133ЛАЗ, элемент 8 задержки может быть выполнен на основе четырех последовательно соединенных инверторов, выполненных на микросхеме 133 ЛАЗ, блок 7 ос реднени  может в простейшем случае быть выполнен на основе фильтра нижних частот. Генератор 5 опорной час10

15

20

15717534

тоты может быть выполнен на основе двух элементов И-НЕ, например, микросхемах 133-ЛАЗ, линии задержки МЛЗ- 1,0-600 и трех резисторов, при этом элементы И-НЕ соединены последовательно , между их выходами и источником питани  включены резисторы, выход второго элемента соединен с выходом генератора 5, первый вход первого элемента соединен с входом управлени  генератора 5, второй вход - с отводом линии задержки, выход ко- торой через резистор соединен с общей шиной, а вход --с выходом первого элемента И-НЕ.

Преобразователь периода следовани  импульсов в напр жение работает , следующим образом.

Первым импульсом входного сигнала триггер 1 устанавливаетс  в состо ние 1, при этом на выходе элемента 3 по вл етс  короткий импульсу устанавливающийс  счетчик 6 импульсов в состо ние 0, триггер 1 в состо ние/Ч .

Одновременно единичный потенциал с выхода триггера 1, проход  через элемент 4, запускает генератор 5 опорной частоты и счетчик 6 импульсов начинает подсчитывать импульсы с выхода генератора 5 опорной частоты. Когда счетчик 6 импульсов заполн етс  до половины своей емкости, на его дополнительном выходе по вл етс  импульс , который устанавливает триггер 1 в состо ние О. При этом генератор 5 опорной частоты продолжает работать, так как на его вход управлени  через элемент 4 поступает единичный потен-, циал с выхода триггера 2. После того как на счетчик 6 импульсов поступит число импульсов, полностью заполн ющее его емкость, на основном выходе

25

30

35

40

45

50

55

счетчика 6 импульсов по вл етс  сигнал , устанавливающий триггер 2 в состо ние О, и генератор 5 опорной частоты переходит в ждущий режим дл  приема очередного единичного потенциала запуска с триггера 1.

Таким образом, на входе блока 7 осреднени  формируютс  импульсы посто нной1 длительности, период следовани  которых соответствует периоду следовани  входного сигнала. Блок 7 осреднени  стабилизирует импульсы по амплитуде и выдел ет посто нную составл ющую напр жени , котора  пропорциональна преобразуемой частоте вход45

50

55

счетчика 6 импульсов по вл етс  сигнал , устанавливающий триггер 2 в состо ние О, и генератор 5 опорной частоты переходит в ждущий режим дл  приема очередного единичного потенциала запуска с триггера 1.

Таким образом, на входе блока 7 осреднени  формируютс  импульсы посто нной1 длительности, период следовани  которых соответствует периоду следовани  входного сигнала. Блок 7 осреднени  стабилизирует импульсы по амплитуде и выдел ет посто нную составл ющую напр жени , котора  пропорциональна преобразуемой частоте входного сигнала, т.е. на выходе блока 7 осреднени  имеем напр жение:

Вых

гЈ,ив

Т/

где

Л -

f т -х 1к

длительность формируемых импульсов на входе блока 7 осреднени } частота и период следова- „ ни  входного сигнала соответственно .

В случае перегрузки по входному сигналу (период следовани  входных импульсов меньше длительности импульсов посто нной длительности на входе блока 7 осреднени ) триггер 1 реагирует на каждый импульс входного сигнала , имеющий период следовани  больше интервала времени, через который по вл етс  сигнал на дополнительном выходе счетчика 6 импульсов,и счетчик 6 импульсов устанавливаетс  в исходное состо ние каждым входным импульсом , ранее его полного заполнени . В этом случае сигнал на основном выходе счетчика 6 импульсов отсутствует , а триггер 2 посто нно находитс  в состо нии 1. В результате в момент перегрузки на выходе блока 7 осреднени  поддерживаетс  максимальное напр жение, т.е. при превышении входной частотой предельного значени  на его выходе находитс  напр жение , равное максимальному.

Введение в преобразователь периода следовани  импульсов в напр жение элемента ИЛИ и элемента задержки позволило осуществить запуск генератора опорной частоты выходным сигналом первого триггера, тем самым точно синхронизировать формирование переднего фронта выходного сигнала с входным , при этом задержки, возникающие в обоих триггерах, не вли ют на по0

5

грешность преобразовани , так как остаютс  посто нными дл  переднего и заднего фронтов формируемого выходного импульса н привод т лишь к параллельному смещению формируемых импульсов , длительность которых строго фиксирована и определ етс  только емкостью счетчика импульсов и частотой генератора опорных импульсов, тем самым точность преобразовани  повышена по крайней мере в два раза по отношению к известному устройству-прототипу .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь перирда следова- ни  импульсов в напр жение, содержащий первый триггер, вход установки в 1 которого соединен с входной шиной , вход установки в О - с дополнительным выходом счетчика импульсов, а выход - с первым входом элемента совпадений, выход которого соединен с входом установки в 1 второго триггера, вход установки в О которого соединен с выходом счетчика импульсов , а выход - с входом блока сравнени , выход которого соединен с выходной шиной, и генератор опорной частоты, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него дополнительно введены элемент задержки и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами обоих триггеров, а выход - с входом управлени  генератора опорной частоты, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, вход установки в О которого соединен с выходом элемента совпадений, второй вход которого соединен с входной шиной и входом элемента задержки, выход кото- с рого соединен с инверсным входом эле-, мента совпадений.

   5

   0

   5

   0

   Јп

   3

   млз

   R2

   R3

   фиё.2