Преобразователь код-сдвиг фазы

Преобразователь код-сдвиг фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

» 4399I7

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б)) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 16.06.72 (21) 1797253/26-9 с присоединением заявки,)хе— (32) Приоритет—

Опубликовано 15.08.74, Бюллетень хе 30

Дата опубликова!!ия описания 2).03.75

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытии (72) Авторы изооретенl! я

В. A. Драчук и А. В. Семигин (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-СДВИГ ФАЗЫ

С целью повышения точности преобразования без увеличения частоты задающего генератора импульсов в предлагаемый преобразователь введены схемы «И» и двухкомандный коммутатор импульсов, выполненный в виде двух последовательно включенных линий задер>кки, вход первой из которых через схему

«И» подключен к выходам счетчика опорно!! фазы, а выходы соединены с разрешающими входами первого и второго вентиля непосредственно и через ииверторы с разрешающим входом третьего и четвертого вентилей, другис входы которых подключены соответственно к выходу первой схемы «ИЛИ» п входу первого вентиля и к выходу второй схемы «)!ЛИ» )I входу второго вентиля; выходы первого 1! второго вентиля через третью схему «ИЛИ» подключены к импульсным входам группы вентилей старших разрядов. а выходы третьего и четвертого вентиля через четвертую схе ау

«ИЛ11» подключены к счетному входу с !етчика переменной фазы.

Иа фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; па фпг. "— временные диаграммы, поясняющие его рабоIy на конкретном примере кода фазы.

Б предлагаемом преобразователе задающий генератор 1 импульсов и счетчик 2 опорной фазы вырабатыва)от исходные сигналы формирования входного папря>кения опорно!! фазы.

Изобретение относ)1тся к области вычислительной техники и может быть использовано в устройствах сопряжения цифровых вычпслизельных машин с исполнительными механизмами поворотного типа высокой точности. 5

Известен преобразователь код-сдвиг фазы, содер>кащий задающий генератор импульсов, соединенный со счетчиком опорной фазы, счетчик переменной фазы, соединенный поразрядно с группой вентилей старших разрядов ))!)e- 1p образуемого кода, управляемую схему задер>кки импульсов, выполненную, например, в виде лини задер>кки с отводами, которые через вентили, управляемые дешифратором младших разрядов преобразуемого кода, подкл!оче- 15 пы ко входам двух схем «ИЛИ».

Однако в известном устройстве дискретность установки фазового сдвига между выходными сигпаламп, приведенная ко времени, не может быть сделана меньше периода следования пм- 20 пульсов задающего генератора, что ограничивает точ!юсть преобразования входных величин.

Увеличение >ке частоты зада)ощего гепера- 25 тора l)c всегдя возможно, например, вследствие ограни Ie)I!Iolo быстродействия логических элементов пли необходимости сипхронизацш) выходных сщ-палов устройства с сигналами други. 3 строиств. 30 (5)) М.)хл, Н 03k 13/258 (53) УДК, 681.325 (088 8) 439917 отвода к отводу на одну восьмую часть своего периода следования, образуют восемь серий нониусных импульсов fi — fq, делящих период

Управляемая схема 8 задержки импульсов предназначена для задержки импульсов задающего генератора в пределах периода их следования на величину, пропорциональную дополнительному коду младших разрядов исходного кода фазы преобразователя. Схемное решение управляемой схемы задержки имеет несколько вариантов, например, на основе сдвигового регистра или аналоговых схем со сравнением напряжения, пропорционального коду младших разрядов исходного кода фазы с линейно-убывающим напряжением.

В предлагаемом устройстве схема 8 задержки выполнена в виде линии 4 задержки с отводами, дешифратора 5, вентилей б и двух схем 15

«ИЛИ» 7 и 8.

Двухкомандный коммутатор 9 импульсов переключает импульсы, формируемые управляемой схемой задержки, на входы схемы переменной фазы. 20

Коммутатор также имеет несколько вариантов конструктивного решения.

В предлагаемом преобразователе он выполнен по двухканальной схеме в виде последова-тельно включенных линий 10 и 11 задержки, 25 инверторов 12 и 18, вентилей 14 17 и схем

«ИЛИ» 18 и 19.

Схема «И» 20 расшифровывает определенное состояние счетчика опорной фазы, и ее выходной сигнал является управляющим для Зо коммутатор а импульсов.

Схема переменной фазы включает в себя счетчик 21 переменной фазы, вырабатывающий исходные сигналы для формирования выходного напряжения переменной фазы, и группу вентилей 22 старших разрядов, посредством которых производится начальная установка счетчика 21 переменной фазы.

Формирователи 28 и 24 выходных напряжений опорной и переменной фазы преобразуют исходные прямоугольные сигналы, снимаемые со счетчиков опорной п переменной фазы, в напряжения требуемой формы, например синусоидальное.

Кроме того, предлагаемый преобразователь содержит соответственно шины 25 и 2б младших и старших разрядов исходного (входного) кода фазы, выходные шины 27 и 28 напряжения опорной и переменной фаз.

Устройство функционирует следующим об- 5о разом.

Импульсы задающего генератора 1 поступают на вход счетчика 2 опорной фазы, с триггера старшего разряда которого (а также при необходимости и с младших разрядов) сии- 55 маются исходные сигналы, по ним формирователем 28 опорной фазы формируется выходное напряжение с шины 27 опорной фазы требуемой формы.

Одновременно импульсы /О с задающего ге- бо нератора 1 импульсов подаются на выход линии 4 задержки, в которой они, смещаясь от исходных импульсов fo на восемь равных частей.

Сигналы с шины 25 младших разрядов текущего значения входного кода фазы подаются иа входы дешифратора 5, на одном из выходов которого, в зависимости от значения ко. да фазы, устанавливается разрешающий потенциал.

Например, если код фазы равен 000.010.101 (фиг. 2), то разрешающий потенциал устанавл и вается на ш ине 101 дешифратор а 5. Этот потенциал открывает соответствующий ему вентиль б, и импульсы серии f> пропускаются на вход схемы «ИЛИ» 7.

Импульсы с выхода схемы «ИЛИ» 7 поступают на вход двухкомандного коммутатора 9, который пропускает пх на счетный вход счетчика 21 переменной (илп опорной) фазы, для чего сигналы с выхода счетчика 2 подаются на управляющий вход двухкомандного коммутатора 9 и на управляющие входы группы вентилей 22 старших разрядов, осуществляющих начальную установку счетчика 21 переменной фазы путем занесения на него текущего значения старших разрядов кода фазы (в данном примере код 000.010).

Счетчик 21 переменной фазы формирует исходные сигналы, преобразующиеся формирователем 24 переменной фазы в выходное напряжение шины 28 переменной фазы.

Для обеспечения высокой надежности преобразователя двухкомандный коммутатор 9 выполнен двухканальным.

Сигналы со всех разрядов счетчика 2 опорной фазы подаются на входы схемы «И» 20, на выходе которой возникает сигнал ири определенном состоянии счетчика (в данном примере при коде 111.110; в общем случае и-разрядного счетчика при состоянии, соответствующем

2" — 2) .

Этот сигнал поступает на вход первой из двух последовательно включенных линий 10 и

11 задержки (линии задерживают входные сигналы на три четверти и половину периода следования задающих импульсов fo соответственно), формирующих два управляющих строба для двух каналов входных импульсов комм утатор а.

В рассматриваемом устройстве при всех состояниях счетчика 2 опорной фазы, за исключением состояния 111.110, сигналы на выходе схемы «И» 20, а, следовательно, и на выходных линий 10 и 11 задержки, отсутствуют, а на выходах инверторов 12 и 18 находятся, в результате чего вентили 14 и 15 открыты, а вентили 1б и 17 закрыты. Поэтому входные импульсы двухкомандного коммутатора 9 первого канала, снимаемые со схемы «ИЛИ» 7, проходят вентиль 14 и схему «ИЛИ» 18 и поступают на счетный вход счетчика 21 переменной фазы (в это время входные импульсы второго канала, снимаемые со схемы «ИЛИ» 8 управляемой схемы 8 задержки, отсутствуют).

Когда счетчик 2 опорной фазы достигает состояния 111.110, на выходе схемы «И» 20, а

439917 спустя определенное время и на выходах линии 10 и 11 задержки, появляются сигналы управляющих стробов. На время этих сигналов вентили .16 и 17 открываются, а вентили

14 и 15 закрываются. При этом очередной входной импульс первого канала поступает не на вход счетчика 21 переменной фазы, так как вентиль 14 закрыт, а через вентиль 1б и схему

«ИЛИ» 19 — иа управляющие входы группы старших разрядов вентилей 22, осуществляющей изменение состояния счетчика 21 по его установочным входам.

Состояние 111,110 счетчика 2 держится в течение только одного периода следования импульсов задающего генератора 1, поэтому все последующие входные импульсы первого канала двухкомандного коммутатора 9 направляются на счетный вход счетчика 21 переменной фазы.

Второй канал двухкомандного коммутатора 9 полностью аналогичен первому.

Высокая надежность работы преобразователя обеспечивается тем, что установка счетчика переменной фазы в начальное состояние совпадает с одним из импульсов тактовой серии, ио которым формируются и счетные импульсы, поэтому после установки исходного состояния счетчика для затухания переходного режима в его элементах остается столько же времени, как и после изменения его состояния по счетным импульсам; кроме того, на время установки исходного состояния счетчика блокируется счетный импульс, что устраняет сбой в отдельных разрядах счетчика вследствие одновременного воздействия на иих счетного и установочного сигналов.

Фазовый сдвиг между одинаковыми состояниями счетчиков опорной и переменной фазы (фиг. 2) составляет 2 /8 периода следования импульсов задающего генератора. Эта величина в двоичной системе счисления записывается в виде 000.010.101, что в точности совпадает со входным кодом фазы, если младшие его разряды отделить от старших запятой.

При различных значениях входного кода фазы величина фазового сдвига между состояниями счетчиков опорной и переменной фазы пропорциональна значению кода фазы, причем его старшие разряды соответствуют целому числу периодов импульсов задающего генератора, содержащихся в фазовом сдвиге, а младшие — числу долей периода.

Таким образом. в предлагаемом преобразователе установка величины фазового сдвига между Выходными сигналами опорной и переменной фазы осуществляется с точностью до

5 долей периода следования импульсов задающего генератора, в то время как в известном устройстве дискретом этой установки является целый период.

Из сопоставления предлагаемого преобразо10 вателя с известным видно, что при одинаковой частоте задающего генератора импульсов точность предлагаемого устройства в восемь раз выше, чем у известного, причем точность предлагаемого преобразователя может быть не15 ограничено увеличена путем пропорционального усложнения его управляемой схемы задержки импульсов.

Предмет изобретения

Преобразователь код-сдвиг фазы, содержащий задающий генератор импульсов, соедllненный со счетчиком опорной фазы, счетчик переменной фазы, соединенный поразрядно с

25 группой вентилей старших разрядов преобразуемого кода, управляемую схему задержки импульсов, выполненную, например, в виде линии задержки с отводами, которые через вентили, управляемые дешифратором младших

30 разрядов преобразуемого кода, подключены ко

50 входам двух схем «ИЛИ», отличающиися тем, что, с целью повышения точности преобразования без увеличения частоты задающего генератора импульсов, введены схема «И» и д вухкомаидный коммутатор имп, льсов, выполненный в виде двух последовательно включенных линий задержки, вход первой из которых через схему «И» подключен к выходам счетчика опорной фазы, а выходы соединены с разрешающими входами первого и второго вентиля непосредственно и через инверторы с разрешающим входом третьего и четвертого вентилей, другие входы которых подключены соответственно к выходу первой схемы «ИЛИ» и входу первого вентиля и к выходу второй cveмы «ИЛИ» п входу второго вентиля; выходы первого и второго вентиля через третью схему

«ИЛИ» подключены к импульсным входам группы вентилей старших разрядов, а выходы третьего и четвертого вентиля через четвертую схему «ИЛИ». подключены к счетному входу счетчика переменной фазы.

439917

Сч.2

f( г

r, 1 ф 5

fg

f7

ИЛИ X илиЯ и 20 лз. о

Л,7 « ин Q ин. Q

Сч 2f

Ян и

Вн. /б ипи щ ипи я

Фиг. 2

Составитель A. Кузнецов

Техред Т. Миронова

Корректор Л. Денисова

:Редактор Т. Морозова

Подписное

Изд. № 1900 Тираж 811

1ЛНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6539

05л. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торгов.ш