SU272689A1 - Преобразователь частоты в цифровой код - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройству преобразовани  частоты повторени  импульсов в цифровой код, предназначенному дл . непрерывного кодировани  текущих значений часто ты повторени  импульсов. Оно может использоватьс  при цифровом измерении частоты, измен ющейс  ио пронзвольному закону, при вводе информации от частотных датчиков в цифровую вычислительную мащину (ЦВМ) и т. д.

Известен преобразователь частоты в цифровой код, содержащий источники измер емой и эталонной частот, делитель эталонной частоты, триггеры и вентили. Он представл ет собой частотно-импульсную след щую систему с обратной св зью, включающую дискриминатор частот повторени  входных имнульсов и импульсов обратной св зи, реверсивный счетчик импульсов разностной частоты и преобразователь цифрового кода в частоту в цепи обратной св зи. Результат кодировани  в реверсивном счетчике выражает текущее значение частоты и может считыватьс  в любой момент времени.

Недостатками известного устройства  вл ютс  нелинейна  зависимость между результатом кодировани  (числом в реверсивном счетчике ) и частотой входного сигнала, относительно больщое врем  переходного процесса, затрудн ющее применение устройства при

быстрых изменени х частоты, и неизбежп.лс автоколебанн  результата около установившегос  значени  в нределах единнцы младшего разр да.

Цель изобретени  - повысить точность и быстродействие преобразовател .

Это достигаетс  тем, что источник измер с .мой частоты соединен с единичным входом первого триггера и имиульсиым входом вентил ,

управл емого этим триггером; выход вентил  подключен к единичному входу второго триггера и импульсному входу вентил , управл емого вторым триггером; нулевой выход второго триггера соединен с управл емым входом

вентил , импульсный вход которого подключен к источнику измер емой частоты, а выход этого вентил  св зан с выходом вентил , управл емого вторым триггером; выход дeлигeлvl эталонной частоты соединен с нулевым входом первого триггера и импульсным входом вентил , управл емый вход которого св зан с нулевым выходом первого триггера, а выход этого вентил  соединен с нулевым входом второго триггера.

На фиг. 1 дана обща  схема онисываемого преобразовател , а на фиг. 2 - один разр д преобразовател .

Преобразователь содержит формирователь / эталонных частот, схему 2 прив зки входных

частот,  чейки 4 сравнени  частот и схему 5 коррекции. Преобразователь состоит в последовагельF г эталонных

частот

из

ном вычитании

F F F

-, -, -.. и запоминании результатов. Ес248

ли входна  частота F., например, к-ой  чейки больше эталонной частоты Fg/c этого разр да, то в данном разр де записываетс  единица.

Формирователь / обеспечивает формирование двух опорных последовательностей импульсов FS и fj, сдвинутых во времени на

Го -. В схеме 2 прив зки входные импу.льсьг

0

частоты F, совмещаютс  во времени с импульсами последовательности F . При этом импульсы ца выходе схемы прив зки имеют частоту Fjf, но по вл ютс  только в моменты по влени  импульсов f . Это необходимо дл  исключени  совпадений во времени импульсов на двух входах  чейки сравнени  частот. Схемы прив зки широко известны.

Делитель эталонной частоты прсдназначоп дл  формировани  эталонных частот делением частоты Fg в каждом разр де на два.

Сравнение входной и эталонной частот данного разр да производитс  в  чейках 4.

Дл  исключени  аномальных ошибок, которые возможны в промежутке времени между моментом изменени  состо ни  старшего разр да и соответствуюш.им изменением младших , служит схема 5 коррекции.

В состав одного разр да преобразовател  (см. фиг. 2) вход т  чейка сравнени  частот хк и 9к 1 включающа  триггеры б и 7 и вентили 8-11, триггер 12 и вентиль 13 делител  эталонной частоты и схема коррекции на основе вентилей 14-16.

В исходном состо нии (F 0) работает триггер 12 делител , формиру  импульсы эталонной частоты. Триггеры 5 и 7 всех  чеек сравнени  в нулевом состо нии. После включени  входных импульсов, в зависимости от знака разности (f - эк} импульсы разностной частоты проход т через вентиль 8, если

F.PB

ИЛИ через вентиль 11, если

С зк- в первом случае триггер 7 устанавливаетс  в единичное состо ние, и импульсы разностной частоты через вентиль 9 поступают на выход  чейки. Во втором случае триггер 7 остаетс  в нулевом состо нии, и импульсы частоты Fj без изменени  поступают па выход  чейки через вентиль 11. Таким образом в соответствующие состо ни  устанавливаютс  триггеры 7 всех  чеек. Двоичный код

числа - результата преобразовани  снимаетс  с единичных выходов триггеров 7. Зависимость между числом N и частотой входных и.мпульсов имеет вид:

п

Л,

где э

эталонна  частота на входе дели гел  эталонной частоты;

п -число разр дов делител  эталонной

частоты;

Любое изменение входной частоты f conpo вождаетс  соответствующим изменением числа N.

При изменении частоты F. может наблюдатьс  положение, при котором состо ние триггера 7 старшей  чейки изменилось, а младших не изменилось. При считывании числа в этот момент возможны аномальные ошибки . Дл  исключени  их служит схема коррекции . С ее помощью при каждом изменении состо ни  триггера 7 в цепь переноса к младшим разр дам поступает импульс, из.мен ющий состо ние всех младших разр дов. Например,

если триггер 7 переходит из нулевого состо ни  в единичное, то импульс, вызывающий этот процесс, переходит через вентиль 14 в цепь коррекции, перевод  все младшие разр ды в нулевое состо ние. Применение схемы коррекции необходимо при работе устройства совместно с ЦВМ, при визуальном же считывании в коррекции нет необходимости.

Предмет изобретени 

Преобразователь частоты в цифровой код, содержащий источники измер емой и эталонной частот, делитель эталонной частоты, триггеры и .вентили, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , в

нем источник измер емой частоты соединен с единичным входом первого триггера и импульсным входом вентил , управл емого этим триггером, выход вентил  подключен к единичному входу второго триггера и импульсному

входу вентил , управл емого вторым триггером , нулевой выход второго триггера соединен с управл емым входом вентил , импульсный вход которого подключен к источнику измер емой частоты, а выход этого вентил  св зап с выходом вентил , управл емого вторым триггером,выход делител  эталонной частоты соединен с нулевым входом первого триггера и импульсным входом вентил , управл емый вход которого св зан с нулевым выходом первого триггера, а выход этого вентил  соединен с нулевым входом второго триггера.

J

fslH-JJ