SU189628A1

SU189628A1 - FREQUENCY CONVERTER TO DIGITAL CODE

Info

Publication number: SU189628A1
Application number: SU1033098A
Authority: SU
Inventors: Е. Пилипчук А.
Original assignee: Киевский завод электронных вычислительных , управл ющих машин

Description

Известны преобразователи частоты в цифровой код с автоматической установкой шкалы измерений, содержандие измерительные схемы со счетчиками длительности периодов и количества периодов, переключатель точности , логические схемы «Р1ЛИ, триггер признака заданной точности, вентили измерительных схем длительности периода и коли.г чества нериодов, инвертор и генератор квантуюш ,их импульсов. Предложенное устройство отличаетс тем, что в ием счетчик длительности периода соедииеи через переключатель точности со схемой совнадени , св занной с триггером признака заданной точности, выход последнего через схему «ИЛИ соединен с первым веитилем измерительиой схемы длительности периодов, а выход схемы «РШИ через инвертор подключен к вентилю счетчика количества периодов и ко второму вентилю измерительиой схемы длительности периода .Known frequency converters into a digital code with automatic setting of the measurement scale, contain measuring circuits with counters of the duration of periods and the number of periods, accuracy switch, logic circuits “P1LI, trigger of a sign of a given accuracy, valves of measuring circuits of the duration of the period and number of numbers of non-periods, inverter kvantuyush generator, their pulses. The proposed device is distinguished by the fact that in the counter the duration of the period of the connection through the switch of accuracy with the assembly scheme associated with the trigger of a sign of a given accuracy, the output of the latter through the circuit OR is connected to the first watch of the measuring circuit of the duration of periods, and the output of the circuit through the inverter is connected to the valve of the counter of the number of periods and to the second valve of the measuring circuit of the duration of the period.

На чертеже изображеиа блок-схема преобразовател частоты в цифровой код с автоматической установкой шкалы измереии .The drawing shows a block diagram of a frequency converter into a digital code with automatic setting of the measurement scale.

Преобразуема частота поступает на вход усилител -формировател /, выход которого подключен ко входу вентил 2. Па второй вход вентил подключен «единичный выход триггера 3. Иа «единичный вход триггера 3 со входа «запуск через линию задержки 4The frequency to be converted is fed to the input of the amplifier-maker /, the output of which is connected to the input of valve 2. The second input of the valve is connected to the "single output of trigger 3. And the" single input of trigger 3 from input "start through delay line 4

подаетс имнульс запуска, на «нулевой вход подключен выход схемы «ИЛИ 5. Выход вентил 2 подсоединен ко входу вентил 6 и ко входам вентилей 7, 8. На вход вентил 6a start-up pulse is fed to the "zero input connected to the output of the circuit" OR 5. The output of the valve 2 is connected to the input of the valve 6 and to the inputs of the valves 7, 8. To the input of the valve 6

подключен также выход схемы «ИЛИ 9, онthe output of the circuit “OR 9, it

же соединен со входом инвертора 10, выходsame connected to the input of the inverter 10, the output

которого подключен ко входу вентил 8 иwhich is connected to the input of the valve 8 and

венти.п 7.venti.p 7.

Иа вход схемы «ИЛИ 11 подключен выходEa input circuit "OR 11 output connected

вентил 6, а на выход - «нулевой вход триггера 12. Потенциал с «нулевого выхода триггера 12 поступает на управл юш,ий вход вентил 13. Второй вход вентил 13 соединен с выходом генератора 14 калиброваниой частоты . Выход вентил 13 подключен ко входу счетчика 15 длительности периодов. Потенциалы с триггеров счетчика длительности периодов поступают на вход переключател 16 точности. Выходы переключател точности соединены со входами схемы совпадени 17. Выход схемы совпадени соединен с «единичным входом триггера 18 признака заданной точности. «Единичный выход триггера 18 подключеи ко входу схемы «ИЛИ 9. Наvalve 6, and the output - "zero input trigger 12. The potential from" zero output trigger 12 is fed to the control, the input of valve 13. The second input of valve 13 is connected to the output of the generator 14 by calibrating the frequency. The output of the valve 13 is connected to the input of the counter 15, the duration of the periods. The potentials from the trigger triggers the duration of the periods received at the input of the switch 16 accuracy. The outputs of the precision switch are connected to the inputs of the coincidence circuit 17. The output of the coincidence circuit is connected to the "single input of the trigger 18 for a sign of a given accuracy. "A single trigger output 18 is connected to the input of the circuit" OR 9. On

вход «Р1ЛИ 9 подключен выход схемы 19 совпадени , на входы которой поступают потенциалы с триггеров счетчика 20 количества периодов. Вход счетчика 20 соеднпен с выходом вентил 8. «Единичный выход триггера 12 иодключеи ко входу формирующей цепочки 21, выход которой соединен со входом схемы «ИЛИ 5. Импульс запуска ноступает на входы линии задержки 4, схемы «ИЛИ 5, схемы «ИЛИ 11, на «нулевой вход триггера 18, на «нулевые -входы триггеров счетчика /5 длительности периодов и счетчика 20 количества периодов.the input P1LI 9 is connected to the output of the coincidence circuit 19, the inputs of which receive the potentials from the triggers of the counter 20 of the number of periods. The input of the counter 20 is connected to the output of the valve 8. “A single output of the trigger 12 and keys to the input of the forming chain 21, the output of which is connected to the input of the circuit“ OR 5. The start pulse does not reach the inputs of the delay line 4, the circuit “OR 5, the circuit“ OR 11, to “zero input of the trigger 18, to“ zero-inputs of the trigger of the counter / 5 duration of the periods and the counter 20 of the number of periods.

Иреобразователь частоты в код с автоматической установкой шкалы измерений работает следующим образом.The frequency converter in the code with automatic installation of the measurement scale works as follows.

Перед началом измерений переключателем 16 точиости устанавливаетс необходима точность измерений. При этом на входы схемы совпадени 17 подключаютс выходы триггеров счетчика длительности периодов 15, указывающие код числа, при представлении которым измер емой величины погрешность дискретности .буйе р-т геТРбТре установленной.Before starting the measurements, the accuracy switch 16 establishes the necessary measurement accuracy. At the same time, the outputs of the coincidence circuit 17 are connected to the outputs of the trigger triggers of the period duration counter 15, indicating the code of the number, when presented, to which the measured value is the discreteness error.

Па вход -усшТ- тер формировател / поступает синусоидальное напр жение преобразуемой частоты-.. Н«Г йых9Де- формируютс импульсы , следующ и,е асготой входного напр жени . Эти импульсы юступают на вход вентил 5.., . .4 The pa input is TcT-ter of the driver / a sinusoidal voltage of the frequency being converted arrives. The pulses are deformed, the next is the input voltage. These pulses are applied to the input of the valve 5 ..,. .four

Импульс зап..уска -вв-ачаЛе устанавливает в «О все триггеры и счетчики, а затем через врем , определ емое линией задержки 4, устанавливает триггер 3 в «Ь.The impulse zap..usk-in-a-laLe sets “About all the triggers and counters”, and then after the time determined by the delay line 4 sets the trigger 3 to “b.

Потенциал с «единичного выхода триггера 3 поступает на другой вход вентил 2 п разрешает прохождение импульсов с усилител -формировател / на выход этого вентил . Поскольку триггер 18 и триггеры счетчика 20 количества периодов в нулевом состо нии, через схему «ИЛИ 9 на вход веитил 6 ноступает запрещающий потенциал; он же, инвертированный инвертором 10, поступает как разрешающий потенциал на входы вентил 7 и вентил 8.The potential from the “single output of the trigger 3 is fed to the other input of the valve 2 n allows the passage of pulses from the amplifier-former / to the output of this valve. Since the trigger 18 and the triggers of the counter 20, the number of periods in the zero state, through the scheme "OR 9 at the input of fan 6, the prohibiting potential arrives; it, inverted by inverter 10, arrives as a permitting potential at the inputs of the valve 7 and the valve 8.

Первый импульс с выхода вентил 2 через вентиль 7 поступает на «единичный вход триггера 12 и останавливает его в положение «1. Потенциал с «нулевого выхода триггера 12 поступает на управл ющий вход вентил 13 и открывает его. Счетчик 15 длительности периодов начинает считать импульсы , поступающие на его вход с генератора 14 калиброванной частоты через вентиль 13.The first pulse from the output of the valve 2 through the valve 7 enters the "single input of the trigger 12 and stops it in the position" 1. The potential from the zero output of the trigger 12 enters the control input of the valve 13 and opens it. The counter 15 of the duration of the periods begins to count the pulses arriving at its input from the generator 14 of the calibrated frequency through the valve 13.

Одновременно первый импульс поступает на вход веитил 8 и проходит на выход, т. к. на его управл ющем входе - разрешающий потенциал.At the same time, the first impulse arrives at the input of the fan 8 and passes to the output, because its control input has a resolving potential.

С выхода вентил 8 нервый импульс поступает на вход счетчика 20 количества периодов и просчитываетс им.From the output of the valve 8, a nerve impulse arrives at the input of the counter 20 of the number of periods and is calculated by it.

Если до прихода второго импульса с усилител -формировател на счетчик длительности периодов с генератора калиброванной частоты поступит количество импульсов, меньще числа, установленного переключателем точности , то на входах схемы совпадени 17 не произойдет совпадеии разрешающих потенциалов; иа выходе схемы совпадени имнульс не возникает. Триггер 13 останетс в «нулевом состо нии; па входе вентил - запрещающий потенциал, а на входах вентилей 7, 6 - разрешающий.If before the arrival of the second pulse from the amplifier-maker, the number of pulses less than the number set by the precision switch will arrive at the period duration generator from the calibrated frequency generator, then the matching potentials will not occur at the inputs of the matching circuit 17; There is no impulse in the output of the coincidence circuit. Trigger 13 will remain in the “zero state; PA valve inlet - prohibiting potential, and at the inputs of the valves 7, 6 - allowing.

Второй импульс с выхода усилител -формировател пройдет через веитили 2 и 7 наThe second impulse from the output of the amplifier-former will pass through vetili 2 and 7 on

«единичный вход триггера 12 и на вход счетчика количества периодов через вентиль 8. Триггер 12 не изменит своего состо ни (останетс в «1); счетчик 20 количества периодов просчитает второй импульс.&Quot; single trigger input 12 and to the input of the count of the number of periods through the gate 8. The trigger 12 does not change its state (will remain at "1); the counter 20 of the number of periods calculates the second pulse.

На счетчик длительности периодов будут поступать импульсы с генератора калиброванной частоты.The period duration counter will receive pulses from a generator of a calibrated frequency.

Если же до прихода /(-го импульса, количество импульсов, поступивших с генератораIf before the arrival of the ((th pulse), the number of pulses received from the generator

калиброванной частоты на счетчик длительности периодов, будет больше числа, установленного переключателем точности, то в момент , когда эти числа будут равны, на выходе схемы совпадени возникнет импульс. Импульс с выхода схемы совпадени поступает на «единичный вход триггера 18 и устанавливает его в положение «1. При этом с «единичного выхода триггера 18 через ехему «ИЛИ 9 на вход вентил 6 поетупает разрешающий потенциал, а на входы вентилей 7 и 5 - запрещающий потенциал с выхода инвертора 10.If the calibrated frequency at the counter of the period duration is greater than the number set by the precision switch, then at the moment when these numbers are equal, a pulse will appear at the output of the coincidence circuit. The impulse from the output of the coincidence circuit arrives at the "single input of the trigger 18 and sets it to the position" 1. At the same time, from the “single output of the trigger 18 through the“ OR ”9 to the input of the valve 6, the resolving potential is transmitted, and to the inputs of the valves 7 and 5 - the inhibitory potential from the output of the inverter 10.

/С-й импульс с усилител -формировател пройдет через вентиль 6 и схему «ИЛИ /// Cth pulse with amplifier-former will pass through valve 6 and the scheme “OR //

на «нулевой вход триггера 12, но не пройдет на счетчик 20 количества периодов. Он поставит триггер 12 Б положение «О. При этом вентиль 13 закроетс и прекратитс поступление импульсов с генератора калиброванной“zero input of trigger 12, but will not pass to the counter 20 of the number of periods. He will put the trigger 12B position "O. In this case, the valve 13 will close and the pulses from the generator calibrated will stop.

частоты на счетчик длительности периодов. Па этом счетчике зафиксируетс код, соответствующий длительности (/С-1)-периодов преобразуемой частоты, а на счетчике количества периодов - число (/С- 1).frequency counter periods of periods. A code corresponding to the duration of the (/ C-1) -periods of the frequency being converted is fixed on this counter, and the number (/ C-1) is on the counter of the number of periods.

При переходе триггера 12 из «1 в «О формирующа цепочка 21 формирует импульс конца преобразовани , который через ехему «ИЛИ 5 поступает на «пулевой вход триггера 3 и устанавливает его в «О. Па входWhen the trigger 12 goes from "1 to" O, the forming chain 21 generates a pulse of the conversion end, which through the "OR 5" enters the "bullet input of the trigger 3 and sets it to" O. Pa entrance

вентил 2 поступает потенциал, запрещающий прохождение импульсов с усилител формировател . Работа преобразовател прекращаетс . Имнулье конца преобразовани вырабатыБаетс также при заполнении счетчика количества периодов (все триггеры счетчика в состо нии «1), так как при этом на схеме совпадени 19 вырабатываетс разрещающий потенциал, который через схему «ИЛИ 9valve 2 receives the potential prohibiting the passage of pulses from the amplifier of the driver. The operation of the converter is terminated. The output of the conversion end is also generated when the counter for the number of periods is filled (all the counter triggers are in the state "1"), since in this case the resolving potential 19 is generated on the coincidence circuit 19, which through the OR 9 circuit

поступает па вход веитил 6, {п -г 1)-й импульс (если емкость счетчнка количества периодов 20 п единиц) пройдет на «пулевой вход триггера 12 и установит его в «О. Вырабатываетс импульс конца преобразовани .,enters the input of the veitil 6, (n – g 1) th pulse (if the capacity of the counting number of periods is 20 n units) passes to the “bullet input of the trigger 12 and sets it to“ O. A transform end pulse is generated.

На счетчике 15 длительности периодов зафиксируетс код, соответствующий п периодам преобразуемой частоты, а на счетчике 20 количества периодов - число п.On the counter 15, the duration of the periods is fixed by the code corresponding to n periods of the frequency being converted, and on the counter 20 of the number of periods — the number n.

до тех пор, пока не пройдет новый импульс запуска.until a new launch pulse passes.

Все схемы преобразовател частоты в код с автоматической установкой шкалы измерений могут быть выполнены на любых элементах вычислительной техники, в частности на полупроводниковых приборах.All circuits of the frequency converter in the code with automatic installation of the scale of measurements can be performed on any elements of computing equipment, in particular on semiconductor devices.

В качестве переключател точности можно использовать любой переключатель, имеющий т направлений и Р положений (если число, установленное на схеме совпадени 17 переключателем точности 16, состоит из т разр дов , а количество требуемых значений точности Р).As a precision switch, you can use any switch that has t directions and P positions (if the number set in the match diagram 17 with precision switch 16 consists of t bits and the number of required accuracy values is P).

Если нет необходимости производить пре-образовани с различной точностью, потенциалы соответствующих выходов триггеров счетчика 15 длительности периодов подаютс непосредственно на входы схемы совпадени 17.If it is not necessary to perform transformations with different accuracy, the potentials of the corresponding outputs of the trigger 15 of the period duration are fed directly to the inputs of the coincidence circuit 17.

Поскольку на счетчик 15 длительности периодов независимо от частоты входного сигнала с генератора 14 калиброванной частоты поступает число импульсов не меньще, чем 11ИСЛО, установленное переключателем точности , то погрешность дискретности во всем диапазоне частот будет не выше, определ емой этим числом.Since the counter 15 of the duration of periods, regardless of the frequency of the input signal, comes from the generator 14 of the calibrated frequency, the number of pulses is not less than 11 The number set by the precision switch, the discreteness error in the entire frequency range will be no higher than this number.

Диапазоны преобразуемых частот можно определить из следующих формул:Convertible frequency ranges can be determined from the following formulas:

f f

ГН- д где /„ - нижн граница диапазона преобразуемых частот, гц;GN- d where / „is the lower limit of the frequency range to be converted, Hz;

F - частота следовани импульсов генератора калиброванной частоты, гц;F is the pulse frequency of the generator of a calibrated frequency, Hz;

N - емкость счетчика длительности периодов , ед.N - the capacity of the counter duration of periods, units

Емкость счетчика длительности периодов должна выбиратьс из следующего перавенства:The capacity of the period duration counter must be chosen from the following laws:

100100

ЛL

где б - погрешность дискретности, задаваема переключателем точности, %;where b is the discreteness error, set by the accuracy switch,%;

Верхн частота: Upper frequency:

FTK П f« 100FTK P f "100

/g - верхн граница диапазона преобгде разуемых частот, гц; б - прин та погрещность дискретности , задаваема переключателем точности, %;/ g - the upper limit of the range of prevailing frequencies, Hz; b - accepted accuracy of discreteness, set by switch accuracy,%;

f , - частота следовани импульсов генератора калиброванной частоты, гц;f, is the pulse repetition rate of the generator of a calibrated frequency, Hz;

п - емкость счетчика количества периодов , ед.p - the capacity of the counter of the number of periods, units

Варьиру параметрами F, N, п, можно построить преобразователи, имеющие погрешность дискретности не более, установленной в щироком диапазоне частот. Имеетс также возмол ность измен ть погрешность дискретности от преобразовани к преобразованию.By varying the parameters F, N, n, it is possible to construct transducers with a discreteness error of not more than established in a wide frequency range. It is also possible to change the discrete error from conversion to conversion.

Дл определени значени частоты (в гц) необходимо разделить показани счетчика количества периодов на показани счетчика длительности периодов и результат умножить на значение частоты следовани импульсов генератора калиброванной частоты (в гц).To determine the frequency value (in Hz), it is necessary to divide the readings of the number of periods by the time duration readings and multiply the result by the value of the pulse frequency of the calibrated frequency generator (in Hz).

Предмет изобретени Subject invention

Преобразователь частоты в цифровой кодFrequency converter to digital code

с автоматической установкой шкалы измерений , содержащий измерительные схемы со счетчиками длительности периодов и количества периодов, переключатель точности, логические схемы «ИЛИ, триггер признака заданной точности, вентили, измерительных схем длительности периода и количества периодов , инвертор и генератор квантующих импульсов, отличающийс тем, что, с целью получепи максимального быстродействи with automatic setting of the measurement scale, containing measuring circuits with counters for the duration of periods and the number of periods, accuracy switch, OR logic circuits, trigger for indication of a given accuracy, valves, measuring circuits for the period duration and number of periods, inverter and quantizing pulse generator, characterized in that , in order to get the maximum speed

при заданной точности, в нем счетчик длительности периода соединен через переключатель точности со схемой совпадени , св занной с триггером признака заданной точности , выход последнего через схему «ИЛИfor a given accuracy, in it the period duration counter is connected via an accuracy switch with a coincidence circuit connected to a trigger of a given accuracy characteristic, the output of the latter through an OR circuit

соединен с первым вентилем измерительной схемы длительности периодов, а выход схемы «ИЛИ через инвертор подключен к вентилю счетчика количества периодов и ко второму вентилю измерительной схемы длительностиconnected to the first valve of the measuring circuit of the duration of periods, and the output of the circuit "OR through the inverter is connected to the gate of the counter of the number of periods and to the second gate of the measuring circuit of duration

периода.period