Claims (2)
Однако у зтих устройств недостаточно высокое быстродействие преобразовани за счет необходимости вычислени тем или иным способом частоты сигнала на выходе полосового фильтра (преобразование частота-код). Обычно это вычисление производатс одаим из двух известных методов. Первый предполагает вычисление частоты путем подсчета числа импульсов за фиксировашшй временной интервал и в принципе не вл етс быстродействующим. Второй же, заключающийс в измерении периода колебани сигнала и преобразовании его в частоту с помощью простого вычислительного алгоритма f 1(Т, хот и вл етс более быстродействующим , имеет граничную частоту измерени на два пор дка ниже, чем в первом методе и достаточно сложен в реализации. Кроме того, врем измерени (преобразовани ) частоты в последнем методе затрачиваетс как на измерение периода колебани , так и на реали-. зацию упом нутого вычислительного „алгоритма определени частоты. Целью изббретени вл етс повышение б,.1стродействи частотного аналого-цифрового преобразовател . Поставленна цепь достигаетс тем, что в преобразователь введены дифференцирующее устройство, N-канапьный регистр пам ти и N-канальный .коммутатор, соедин ющий каждый разр д N-канального регистра пам ти с . соответствующим разр дом регистра выходаого кода, при этом выход дифференцирующего устройства подключен к N-канальному коммутатору и второму входу счетно-решающего устройства , а вход; - к выходу импульсного фазового детектора преобразовани аналогового вход ного сигнала в выходной код. На фиг. 1 представлена функциональна схем частотного аналого-цифрового преобразовател дл магнитного регистратора; на фиг. 2 - эпюры , по сн ющие работу преобразовател . Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 управл ющего напр жени , управл емый мультивибратор 2, перестраиваемы полосовой фильтр 3, управл ющий вход которо рого через блок 4 согласовани соединен с выходом источника управл ющего напр жени , счетно-решающее устройство 5 и регистр 6 выходного кода. Кроме того, ко второму входу управл емого мультивибратора подключены последовательно соединенные генератор 7 меток времени, рас1 иритель 8 импульсов и электронный ключ 9, при этом выходы генератора мето времени и перестраиваемого полосового фильтра подсоединены ко входам импульсного фазо вого детектора 10, св занного по выходу с бло ком согласовани i входом дифференцирующего устройства 11, выход которого подключен ко второму входу счетно-решающего устройства и входу N-канального коммутатора 12,.соедин ющего каждый разр д N-разр дного регистра 1 пам ти с соответствующим разр дом регистра выходного кода. При включении устройства в рабочий режим на выход полосового перестраиваемого фильтра 3 устанавливаетс начальное значение частоты Fj , соответствующее отсутствию информационного управл ющего сигнала U(t), который преобразуетс в код одним из известных способов счетно-решающим устройством 5 и заноситс в регистр 6 выходного кода. В дальнейшем при включении управл ющего сигнала и (t) работа предлагаемого преобразовател отличаетс от работы известных устройств и проиллюстрирована эпюрами, приведенными на фиг. 2. После окончани измерени начального значени частоты счетно-решающее устройство 5 переключаетс в арифметический режим, который заключаетс в вычитании или сложении определенного кода с содержанием пам ти регистра 6 выходного кода. Этот код, соответствующий дискретности характеристики преобразовани или частоте следовани fjjj импульсов генератора 7 меток времени (что одно и тоже), известен заранее и содержитс в пам ти N-разр дного регистра 13 пам ти. После вычислени начального значени частоты на выходе полосового фильтра 3 при изменении сигнала с выхода источника управл -. ющего напр жени по некоторому закону U(t), (фиг. 2л), частота на выходе полосового фильтра 3 измен етс по дискретному закону с шагом FOP (фиг. 26}, поскольку спектр выходного сигнала управл емого мультивибратора состоит из гармоник, частоты которых кратны вышеупом нутой опорной частоте в частоту. , При изменении информационного сигнала спектральные линии не измен ют своего положени , измен сь только по амплитуде, что приводит к поочередному, захвату системой импульсной фазовой автоподстройки (ИФАП) необходимых информационных составл ющих спектра, кажда из которых соответствует определенному уровню входного информационного сигнала . При этом на выходе импульсного фазового детектора 10 формируетс сигнал в виде последо- . вательности пилообразных импульсов, пол рность которых определ етс знаком производной U (t) в моменты захвата системой ИФАП информационных спектральных составл ющих (фиг. 2в). Подава этот сигнал на вход дифференцирующего устройства 11, можно получить информацию о знаке приращени выходной частоты полосового фильтра 3 в виде, коротких разнопол рных видеоимпульсов (фиг. 2г). Каждый из этих импульсов производит включение N-канального коммутатора 12. При этом в регистре 6 выходного кода происходит параллельное сложение или вычитание (в зависимости от пол рности импульса с выхода дифференцирующего устройства 11) кодов, содержащихс в N-разр дном регистре 13 пам ти и регистре 6 выходного кода, а результат записываетс в последнем (фиг. 2д), Кроме того, первый импульс с выхода дифференцирующего устройства 11 переводит счетно-решающее устройство 5 в указанный арифметический режим. Таким образом в предлагаемом устройстве устран етс необходимость на каждом этапе измерени производить вычисление текущей частоты традиционными методами и в конечном итоге быстродействие преобразовател определ етс лишь быстродействием системы ИФАП к интегральным микросхемам, на которых реализуютс все основные функциональные узлы данной .схемы. 57 Введеше б частотный аналого-цифровой преобразоватепь дл мапштногб регистратора дифференцирующего устройства N-канального коммутатора и N-разр дного регистра пам ти значительно повышает быстродействие преобразовател за счет устранени необходимости вычислени значени частоты на каждом этапе измерени . Формула изобретени Частотный аналого-цифровой преобразователь дл магнитного регистратора, содержащий источник управл емого напр жени , выход которого подклинен через управл емый мультивибратор к информационному, а через блок согласовани к управл ющему входам перестраиваемого полосового фильтра последовательно соединенные генератор меток времени, расширитель импульсов и электронный ключ, подключенный ко второму входу управл емого мультивибратора, импульсный фазовый детектор, выход которого . подсоединен ко второму входу блока согласо1 вани , а входы - один к выходу генератора меток времени, другой - к выходу перестраиваемого ;полосового фильтра, соединенного через счетно-решающее устройствос регистром выходного кода, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи преобразовател , в него введены дифференцирующее устройство , N-канальный регистр пам ти и N-канальный коммутатор соедин ющий каждой раз р д N-канального регистра пам ти с соответствующим разр дом регистра выходаого кода, при этом вь1ход дифференцирующего устройства подключен к N-канальному коммутатору и второму вхо; счетногрешающего устройства, а вход к выходу импульсного фазсшого детектора. Источники информа1ЩИ, прин тые во внимание при экспертизе 1. Бахтиаров Г. Д. и Дикий С. Л. Аналогоцифровые преобразователи.-| 3арубежна радиоэлектроника , N 1, 1975, с. 52-90. However, these devices do not have a high conversion speed due to the need to calculate in one way or another the frequency of the signal at the output of the bandpass filter (frequency-code conversion). Usually, this calculation is performed from two known methods. The first involves calculating the frequency by counting the number of pulses in a fixed time interval and, in principle, is not fast. The second one, which consists in measuring the period of oscillation of a signal and converting it to a frequency using a simple computational algorithm f 1 (T, although it is faster, has a cutoff frequency two orders of magnitude lower than in the first method and is rather difficult to implement In addition, the measurement time (conversion) of the frequency in the latter method is spent on both the measurement of the oscillation period and the realization of the aforementioned computational frequency determination algorithm. .1 Analog-to-digital frequency converter operation. The delivered circuit is achieved by introducing a differentiating device, an N-channel memory register, and an N-channel switch that connects each bit of the N-channel memory register with the corresponding register bit into the converter. output code, while the output of the differentiating device is connected to the N-channel switch and the second input of the calculating device, and the input; - to the output of a pulse phase detector converting an analog input signal into an output code. FIG. Figure 1 shows the functional diagrams of an analog-to-digital frequency converter for a magnetic recorder; in fig. 2 - diagrams showing the operation of the converter. The device contains a series-connected control voltage source 1, a controlled multivibrator 2, a tunable band-pass filter 3, a control input through which the matching unit 4 is connected to the output source of the control voltage, a counting device 5 and an output code register 6. In addition, the time stamp generator 7, the pulse distributor 8 and the electronic switch 9 are connected to the second input of the controlled multivibrator, while the outputs of the time generator and tunable bandpass filter are connected to the inputs of the pulse phase detector 10 connected to the output a matching unit i by the input of the differentiating device 11, the output of which is connected to the second input of the calculating device and the input of the N-channel switch 12 connecting each bit of the N-bit p Giustra memory 1 with a corresponding discharge output code register. When the device is switched to the operating mode, the initial value of the frequency Fj is set to the output of the band-tunable filter 3, corresponding to the absence of the information control signal U (t), which is converted into a code by one of the known methods by the counting device 5 and entered into the output code register 6. Subsequently, when the control signal is turned on and (t), the operation of the proposed converter is different from the operation of the known devices and is illustrated by the plots shown in FIG. 2. After the end of the measurement of the initial frequency, the calculating device 5 switches to the arithmetic mode, which consists in subtracting or adding a specific code with the contents of the register 6 of the output code. This code, which corresponds to the discreteness of the conversion characteristic or the frequency fjjj of the pulse of the time stamp generator 7 (which is the same), is known in advance and is stored in the memory of the N-bit register 13 of the memory. After calculating the initial value of the frequency at the output of the bandpass filter 3 when the signal from the output of the control source changes. voltage U (t), (fig. 2l), the frequency at the output of the band-pass filter 3 varies according to a discrete law with the FOP step (fig. 26}, because the spectrum of the output signal of the controlled multivibrator consists of harmonics are multiples of the above reference frequency to frequency. When the information signal changes, the spectral lines do not change their position, vary only in amplitude, which leads to alternate capture by the system of pulsed phase-locked loops (IFAP) necessary information components their spectrum, each of which corresponds to a certain level of the input information signal, while the output of the pulse phase detector 10 generates a signal in the form of a sawtooth pulse sequence, the polarity of which is determined by the derivative sign U (t) at the capture moments components (Fig. 2c). By giving this signal to the input of the differentiating device 11, it is possible to obtain information about the sign of the increment of the output frequency of the bandpass filter 3 in the form of short polarity video pulses (FIG. 2d). Each of these pulses turns on the N-channel switch 12. In this case, in the output code register 6, parallel addition or subtraction (depending on the polarity of the pulse from the output of the differentiating device 11) of the codes contained in the N-bit memory 13 and output code register 6, and the result is recorded in the latter (Fig. 2e). In addition, the first pulse from the output of the differentiating device 11 converts the calculating device 5 into the specified arithmetic mode. Thus, the proposed device eliminates the need to calculate the current frequency by traditional methods at each stage of measurement, and ultimately the speed of the converter is determined only by the speed of the IFAP system to integrated circuits on which all the main functional units of the given circuit are implemented. 57 Introduce the frequency analog-to-digital converter for the map recorder of the differentiator of the N-channel switch and the N-bit memory register significantly increases the speed of the converter by eliminating the need to calculate the frequency value at each step of measurement. The invention An analog-to-digital frequency converter for a magnetic recorder, containing a source of controlled voltage, the output of which is connected to an information voltage through a controlled multivibrator, and through a matching unit to the control inputs of a tunable band-pass filter, a serially connected time stamp generator, pulse expander and electronic switch , connected to the second input of the controlled multivibrator, pulse phase detector, the output of which. connected to the second input of the matching unit, and inputs one to the output of the time stamp generator, the other to the output of a tunable filter; a band-pass filter connected through a counter-decisive device with an output code register, which in order to improve the speed of the converter, into it A differentiating device, an N-channel memory register, and an N-channel switch connecting each time a row of the N-channel memory register with the corresponding output of the output code register are inserted, with a different input a device connected to the N-channel switch and the second WMOs; a counting device, and an input to the output of a pulse phase detector. Sources of information taken into account in the examination 1. Bakhtiarov GD and Dyky S. L. Analog-digital converters.- | Zarubezhna radio electronics, N 1, 1975, p. 52-90.
2. Авторское .свидетельство СССР по за вке N 2617267/18-10,, кл. G 11 В 5/06, 1978 (прототип ).2. Author's certificate of the USSR according to the application N 2617267 / 18-10 ,, class. G 11 5/06, 1978 (prototype).
иг./ig./