SU976482A1 - Умножитель частоты следовани импульсов - Google Patents

Description

( УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике и может найти применение при построении быстродействующих устройств измерени  и устройств преобразовани  число импульсной информации.

Известен умножитель частоты импульсов , содержащий генератор переменной частоты,селектор режима, буферный каскад , генератор опорной час- jтоты , счетчик, блок пам ти, блок сравнени  и выходной буферный каскад 1 .

Однако известное устройство характеризуетс  недостаточно высокой точ- ,5 ностью умножени .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  умножитель частоты следовани  импульсов , содержащий генератор опорной 20 частоты, выход которого подключен к входу делител  частоты и счетному входу первого счетчика импульсов, информационные выходы которого сс5единены с входами элемента И, второй счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом делител  частоты, а информационные выходы с информационными входами перво| о регистра сдвига, дополнительные регистры сдвига и элемент ИЛИ С 2J.

Недостаток известного устройства низка  динамическа  точность умножени .

Цель изобретени  - повышение динамической точности умножени .

Claims (2)

1. Цель достигаетс  тем, что в умножитель частоты следовани  импульсов , содержащий генератор опорной частоты, выход которого подключен к входу делител  частоты и счетному входу первого счетчика импульсов, информационные выходы которого соединены с входами элемента И, второй счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом делител  частоты, а информационные выходы с информационными входами первого регистра, и второй регистр, введены блок управлени , третий счетчик импульсов и элемент задержки, вход которого соединен с выходом элемента И а выход - с синхровходом первого счетчика 1мпульсов, информационные входы которого соединены с информационными выходами второго регистра, информационные входы которого соединены с информационными выходами первого регистра, а синхровход - с выходом третьего счетчика импульсов и первым входом блока управлени , второй вход которого соединен с вход ной шиной,третий вход - с выходом делител  частоты, а первый выход с обнул ющим входом второго счетчика импульсов, информационные выходы которого подключены к информационным входам третьего счетчика импульсов, синхровход которого соединен с синхровходом первого регистра и вторым выходом блока управлени , третий выход которого соединен со счетным вхо дом третьего счетчика импульсов. На чертеже представлена структурна  схема устройства. Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, счетчики 2- импульсов , делитель 5 частоты, регистры 6-7, элемент 8И, элемент 9 задержки , блок 10 управле и . Блок 10 управлени , например, мопёт быть выполнен -на следующих элементах: формирователи 11 и 12, три|- гер 13 элемент . Умножитель работает следующим образом . Импульсна  последовательность с частотой ЫАлакс (Де мЬкс 2f,), что соответствует динамическому диапазону, рекомендованному ГОСТом дл  первичных преобразователей ) поступает на второй вход блока 10, где подаетс  на вход формировател  11 И через него на вход формировател  12. Формирователь 11 формирует узкие пр моугольные импульсы с частотой следовани  равной частоте входных колебаний. Примером такого формировател  может  вл тьс  триггер Шмитта формирующий импульсы в моменты перехода гармоническим Сигналом нулевого уровн . Формирователь 12 формирует импульсы по заднему фронту импульсно последовательности, поступающей с формировател  11. Таким образом, на выходах формирователей 11 и 12 формируютс  импульсные последовательности с частотой, соответствующей частоте входного сигнала , но сдвинутые друг относительно друга на врем  t, (длительность импульса на выходе формировател  11). Причем Су, выбираетс  из услови  Cj,T0 где tr,j период импульсов опорной частоты с выхода генератора 1 . Импульсы с выхода формировател  11 поступают ка синхровходы регистра 6 и счетчика 4 импульсов. Содержимое счетчика 3 переписываетс  в регистр 6 и счетчик в пр мом коде. Емкость счетчика k выбрана в два раза меньшей емкости счетчика 3 (нет старшего разр да соответствующего старшему разр ду счетчика 3). Причем разр дность счетинкл. л также частота f тактовых импульсов, выбираютс  таким образом, чтобы периоду минимальной частоты соответствовал код: 1000...О, т.е. единица в старшем разр де . Соответственно код периода максимальной частоты 010000...О. Данное условие позвол ет обеспечить синхронизацию двух одновременно протекающих в умножителе процессов - процесса кодировани  и процесса развертки кода. Импульс, формируемый на выходе формировател . 12, сбрасывает счетчик 3 в нулевое состо ние, а таюхе взводит триггер 13 блока 10. Сигнал с выхода триггера 13 открывает элемент И. Импульсы с частотой f с выхода генератора 1 поступают на счетный вход счетчика 2 и одновременно на вход делител  5 коэффициент целени  которого равен коэффициенту М умножени  устройства. Таким образом, с выхода делител  5 поступают импульсы на счетный вход счетчика 3 и счетный вход счетчика 4, работающего в режиме вычитани , через элемент 14 блока 10 с частотой За период Tj входного сигнала f(t) в счетчике формируетс  кодовый эквивалент N периода - fo/M. Предположим, что сигнал на входе умножител  скачком измен етс  от VciKc мии- указывалось Т соответствует код 1000...0. В момент окончани  периода по сигналам блока 10 содержимое счетчика 3 переписываетс  в регистр 6 и счетчик будет в нулевом состо нии. Пер вый же импульс последовательности fp/M, поступивший на счетный вход счетчика 4, вызовет перевод всех его разр дов в единицу и сформирует на его выходе счетчика импульс. Последний осуществл ет перепись содержимого регистра 6 в регистр 7 и сброс триггера 13 блока 10. Счетчик 2, элемент 8 и элемент9 объединены функционально в узел развертки кода, т.е. осуществл ют генерацию импульсной последовательности с частотой в М раз больше исходной. Предположим также, что перед был также максимальный период . В этом случае процесс развертки кода и процесс кодировани  очередного периода заканчиваютс  практически в одно врем . К моменту по влени  импульса на выходе элемента 9 (врем  задержки которого выбираетс  большим времени подготовки нового значени  кода очередного периода) в регистре 7 уже находитс  кодовый эквивалент текущего периода. Сигнал с выхода элемента 9 обеспечивает перепись содержимого регистра 7 в счетчик 2. После чего начнетс  процесс развертки кода. Согласно поставленному условию о скачке сигнала на входе устройства, в счетчике 3 производитс  кодирование В момент окончани  периода импульсами управлени  с блока 10 кодовый эквивалент периода Т..и переписываетс  в счетчик 4 и регистр 6. В счетчике 4 будет содержатьс  код 1000...О, соответствующий Т . Затем начинаетс  процесс кодиААИН .. ровани  следующего периода. Импульсна  последовательность fp/М поступает на вход счетчика 3 и на счетный вход счетчика k. Содержимое счетчика k уменьшаетс  до нул , а затем первый же импульс обеспечит формировани на выходе счетчика Ц импульса, который перепишет содерх имое регистра 6 в регистр 7К тому времени заканчиваетс  процесс развертки кода максимального периода .- Импульсы с выхода эле мента 9 о()еспечивают перепись содержимого регистра 7 в счетчик 2, . устройство осуществл етполную развертку кода (формирует на выходе умножител  М импульсов) и подготавли2« . вает к началу очередного процесса развертки новое значение кода периода . В случае скачка входного сигнала от X работа устройства происходит следующим,В принципе аналогичным . образом. В момент окончани  кодировани  (1АИМ кодовый эквивалент переписываетс  из счетчика 3 в регистр 6 и счетчик k. Предположим, что следующий период также Т Теперь, в момент окончани  .кодировани  периода, на выходе счетчика k формируетс  импульс , который переписывает содержимое регистра 6 в регистр J, Сигналами с блока 10 содержимое переписываетс  в регистр 6 и счетчик Ц. Содержимое регистра 7 очередным импульсом с элемента 9 переписываетс  в счетчик 2 и начинаетс  очередной цикл процесса развертки нового кода. Период на входе устройства измен етс  до Тдд(. Так как содержимое счетчика 4 соответствует , то через врем  соответствующее Т , на выходе счетчика 4 будет сформирован импульс, по которому информаци  из триггера .6 перепишетс  в регистр 7. К этому моменту закончитс  также процесс развертки кода предыдущего периода . Кодирование Т, продолжаетс . В момент окончани  ллоке °3 переписываетс  держимое счетчика в регистр 6 и счетчик Ц. Первый же импульс последовательности fc,/M сформирует на выходе счетчика А импульс , по которому информаци  из регистра 6 перепишетс , в регистр 7Так как . ° моменту подачи кода максимального периода заканчиваетс  и процесс развертки кода предыдущего периода Т,ц. В данном умножителе частоты реализован метод посто нной временной задержки на врем , соответствующее максимальному T,j,j5KC периоду входного сигнала, что обеспечило, в конечном счете, исключение динамической погрешности и, следовательно, увеЛичило динамическую точность умножени . Таким образом предлагаемое устройство обладает более прогрессивным техническим решением. Внедрение умножител  частоты обеспечивает при современных требовани х к измерительной части систем контрол  и управлени  (высокие, точности и быстродействие) технологическими процессами больший эффект по сравнению с известными устройствами, так как увеличена динамическа  точность умножени . Формула изобретени  Умножитель частоты следовани  импульсов ,содержащий генератор опорной частоты, выход которого подключен к входу делител  частоты и счетному входу первого счетчика импульсов, ин формационные выходы которого соеди .нены с входами элемента И, второй счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом делител  частоты, а информационные выходы с информационными входами первого ре гистра, и второй регистр, отличающийс  тем, что, с целью повышени  динамической точности умножени , в него введены блок управлени , счетчик импульсов и элемент задержки,вход которого соединен с выходом элемента И, а выход С синхровходом первого счетмика импульсов , информационные входы которого соединены с информационными выходами второго регистра, информационные входы которого соединены с информационными выходами первого регистра , а синхровход - с выходом третьего счетчика импульсов и первым входом блока управлени , второй вход которого соединен с входной шиной, третий вход - с выходом делител  частоты , а первый выход - с обнул ющим входом второго счетчика импульсов, информационные выходы которого подключены к информационным входам третьего счетчика импульсов, синхровход которого соединен с синхровходом первого регистра и вторым выходом блока управлени , третий выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США If 379856, кл. ЗЗЫ-А, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 58063, кл. Н 03 К ii/156, 1У76.

   /

   /V

   /

   «

   е

   -

   Г

   /W

   /

   /