SU604002A1 - Частотно-импульсное вычиттающее устройство - Google Patents

Description

(54) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ ВЫЧИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах уп равлени  электроприводами, в частности в регул торах соотношени  частот, скоростей. Известно устройство дл  получени  разности двух частотных последователь ностей в виде аналогового сигнала, ко торое содержит два стандартизатора амплитуды, выходами подключенных к вх дам импульсных преобразователей, выходы последних соединены с входами разностного усилител  . Основным недостатком устройства  в л етс  его высока  инерционность. Известно также устройство дл  опре делени  разности частот, содержащее два входных триггера, выходы которых подключены к соответствующим входам элементов И, триггер восстановлени , выходной триггер и элементы И-НЕ. Однако это устройство отличаетс  конст,руктивной сложностью, определ емой необходимостью дополнительного выделе НИН разностной частоты и преобразованиг: ее в аналоговый- сигнал 2 . Прототипом изобретени   вл етс  ча тотно-импульсное вычитающее устройств содержащее интегратор,компаратор подключенный первым входом к выходу источника опорного напр жени ,переключатель пол рности, управл ющие входы которого соединены с выходами триггера, первый вход последнего подключен к первому входу устройства, и выходной усредн ющий фильтр З . Это устройство характеризуетс  узкими функциональными возможност ми, так как устройство формирует выходной сигнал от разности сигналов, заданных частотой импульсов и напр жением посто нного тока и требует дл  представлени  второго входного сигнала в частотно-импульсной форме введени  дополнительного преобразовател  формы сигнал, устройство также не позвол ет формировать выходной сигнал, пропорциональный.относительной разности входных частот. Кроме этого, устройство обладает пониженной точностью, так как на его выходе установлен фильтр, который может обеспечить малый коэффигциент пульсации выходного напр жени  устройства только при определенном соотношении параметров фильтра и выходной импульсной последовательности. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей и повышение точности работы устройства.

Достигаетс  это тем, что в устройство , содержащее интегратор, компаратор; 1годключенный первым входом к выходу источника опорного напр жени ,

и переключатель пол рности,управл ющие входы которого соединены с выходами триггера, первый вход которого подключен к первому входу устройства, введены дополнительно переключатель пол рности , Т1жггер, формирователь, элемент .задержки, выпр митель, элементы И и , фиксатор уровн  и преобразователь частоты в напр жение, вход которого соединен с вторым входом устройства , вторым входом основного ТРИГГера и счетным входом дополнительного триггера, а выход преобразовател  частоты в напр жение соединен с сигнальным входом основного переключател  пол рности , подключенного выходом к сигнальному входу дополнительного переключател  пол рности, соединенного выходом с входом интегратора, выход которого подключен к сигнально.лу входу ключа и через выпр митель - к второму входу компаратора, подключенного выхо дом через элементы НЕ к первому входу Элемента И, соединенного вторым входом с выходом формировател  и через элемент задержки - с входом сброса ин тегратора, а выход элемента И подключей к управл ющему входу ключа, соединенного выходом с входом фиксатора уровн , причем выходы дополнительного триггера соединены соответственно с управл ющими входами дополнительного переключател  пол рности и с входом формировател , На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаг раммы его работы, Устройство содержит преобразователь 1 частоты в напр жение, выход которого подключен к сигнальному входу переклю чател  пол рности 2, управл ющие входы которого подсоединены к выходам триггера 3, причем один вход триггера подключен к входу j устройства и к входам преобразовател  1 и триггера 4, а второй вход триггера - к входу „ устройства ,, Выход переключател  2 пол рности через переключатель пол рности 5 соединен с входом интегратора 6, выход которого подключен к сигнальному вхоД ключа 7 и через выпр митель 8 - к вхо ду компаратора 9. Выход компаратора через элемент НЕ 10 подсоединен к первому входу элемента И 11, соединен ного вторым входом с выходом фогмировател  12 и чзрез элемент задержки l-Jс входом сброса интегратора 6, Второй вход компаратора 9 подключен к источнику опорного напр жени  14, Выход элемента ИИ подключен к управл ющему входу ключа 7, соединенного выходом с входом фиксатора уровн  15.

Выходы триггера 4 соединены соответственно с управл ющими входами переключател  пол рности 5 и с входом формировател  12.

В устройстве реализуетс  известное соотношение

АЧ 2ff/ui-.dt, о

где uf - фазовый сдвиг между входными частотами;

ij- () - разностна  частота входных частотно-импульсных сигналов.

Причем интегрируетс  ЛЧд - приращение сдвига по фазе между входными частотами за каждый интервеш измерени  TH, 2Ti;

ЛТ,.2Л

Claims (2)

1. , где ДТд- эквивалентное приращение сдвига во времени. дТэ (Ti-T2)Af-TfTj, где Т, I ; Т J. Il Т На выходе устройства в момент поихода каждого нечетного импульса из последовательности - формируетс  конечное значение интеграла от сигнала U с преобразовател  1 за врем  э, которое фиксируетс  на 2Т в фиксаторе 15: Ubb,x ru,dtK-f,.T,-ra-M - Таким образом формируетс  выходной аношоговой сигнал, пропорциональный разностной относительной частоте входных импульсных последовательностей с коэффициентом пульсации,близким к нулю. Причем получаема  информаци  имеет запаздывание, не привышаюшее i iУстройство работает следующим образом . На входы преобразовател  1, триггеров 3 и 4 подаетс  частотно-импульсна  последовательность f, а на второй вход триггера 3-последовательно fj (см. фиг. 26). При этом сигнсшы с выходов л V 6 основного триггера 3 (см. фиг, 2в, г) поступают на управл ющие входы переключател  пол рности 2, Выходное напр жение преобразовател  1 равно .-fi . На выходе переключател  2 формируетс  напр жение U2(cM. фиг. 2д), причем Uj, /Ui/, Одновременно на выходах а и (f триггера 4 формируютс  последовательности р моугольных импульсов(см. фиг. 2е, ж) поступают на управл ющие входы пееклк чател  пол рности 5, выходное апр жение Us которого (см. фиг. 2з) одаетс  на вход интегратора 6. Пр моугольные импульсы с выхода Б риггера 4 П(хгтупают через формирователь 12, укорачивающий их до малой длительности Cj, к второглу входу элемента И il и через элемент задержки 13 (на врем  Г2,фиг. 2и) к входу сбро са интегратора б, обеспечива  периоди ческий форсированный разр д интегратора до нул  каждые два периода Т,), т. от нечетных импульсов из последовател ности j. На выходе интегратора 6 формируетс  напр жение tTg (см.фиг. 2к) . В тех случа х, когда напр жение J а момент прихода нечетного импульса fi не превьйиает ЕО„, на выходе элемен та И 11 фop лиpyeтc  единичный импульс длительностью Tj,обеспечивающий кратковременное замыкание ключа 7, Пр этом производитс  замер конечного зна чени  Ug интеграла (см.фиг. 2л) и ег запоминание в фиксаторе уровн  15 (см. фиг. 2м) . Однако в зоне фазового сдвига между входными частотно-импульсными сигналами Af-aJT-K, (при К 1,2 ...п) возможен кратковременный §сплеск производной . Тогда напр жение Ug с выхода выпр мител  8 и -/и-д/ Е„„ и компаратор 9 срабатывает, на его единичный выходе по вл етс  нал, а на выходе элемента НЕ 10-нулевой сигнал, который поступает на первый вход элемента И 11. В этом случае на выходе элемента И 11 не формируетс  единичньйЗ импульс, ключ 7 не замыкаетс  и на фиксаторе 15 остаетс  ранее зафиксированный сигнал (см. пунктирную линию на фиг. 2м). Таким образом устройство преобразует разностную частоту от входных частотно-импульсных сигналов в пропорциональный относительный разностный сигнал с коэффициентом пульсаций, близким к нулю, и запаздыванием информации в 2тj. Формула изобретени  Частотно-импульсное вычитающее устройство; , содержащее интегратор, компаратор , подключенный первым входом к выходу источника опорного напр жени , и переключатель пол рности, управл ющие входы которого соединены с выходами триггера, первый вход которого подключён к первому входу устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и повышени  точности работы устройства, в него дополнительно .введены переключатель пол рности, триггер, формирователь, элемент задержки, выпр митель , элементы И и НЕ, ключ, фиксатор уровн  и преобразователь частоты в напр жение, вход которого соединен с вторым входом устройства, вторым входом основного триггера и счетным входом дополнительного триггера, а выход преобразовател  частоты в напр жение соединен с сигнальным входом основного переключател  пол рности, подключенного выходом к сигнальному входу дополнительного переключател  пол рности , соединенного выходом с входом интегратора, выход которого подключен к сигнальному входу ключа и через выпр митель - к второму входу компаратора , подключенного выходом через элемент НЕ к первому входу элемента И, соединенного вторым входом с выходом формировател  и через элемент задержки - с входом сброса интегратора, а выход элемента И подключен к управл ющему входу ключа, соединенного выходом с входом фиксатора уровн , причем выходы дополнительного триггера соединены соответственно с управл ющими вxoдa щ дополнительного переключател  пол рности и с входом формировател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Карпов Р.Г., Техника частотноимпульсного моделировани , Мшииностроение , М., 1969, с, 58.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 377799, М. О- 7/14, 1971. 3j Авторское свидетельство СССР № 427467, М., кл & 06 G. 7/14 1972,

   Ui

   4Z

   -Ji №.

   йыы9

   s

   15

   I

   Wtf

   10

   в

   t

   i

   in