Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов

Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретении

Р. А. Воробель и В. Б. Дудь с сл.., Физико-механический институт AH Укрвйнской ССР - :,. и Львовский ордена Ленина политехнический институт.

1 ° : ;г (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ ЧАСТОТНОИМПУЛЪСНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее управляемый блок задержки, вычитающий блок, блок формирования опорной частоты, блок определения диапазона частоты, множительный блок и блок формирования линейного сигнала (1).

Недостатками устройства являются по1О ниженные быстродействие и точность при больших изменениях дифференцируемых частот.

Известно также дифференцируюшее устройство, содержащее генератор опорной

15 частоты, делитель частоты, управляемые делители частоты, группы элементов И, блок вычитания, счетчик и блок управления (21.

Недостатком устройства является пониженная точность дифференцирования и малая величина выходной частоты ус1 ройства.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее,источник опорной частоты, счетчики, блок вычитания, подключенный входами к выходам распределителя импульсов, блок управления, соединенный входом с входом устройства, сче1 чик-измеритель периода, подключенный выходами разрядов к первым входам элементов И первой, второй и третьей групп, причем выходы элементов И первой группы соединены через первый ре; гистр памяти с первыми входами элементов И четвертой группы, выходы элемен тов И второй группы подключены через второй регистр памяти к первым входам элементов И пятой группы,, выходы элементов И третьей группы соединены через третий регистр памяти с первыми вхо дами элементов И шестой группы, а вторые входы элементов И первых трех групп, управляющий вход распределителя импульсов и входы обнуления счетчика-из3 691876 4 мерителя периода и регистров памяти под- вычитания 16, первую, вторую, третью, ключены к соответствующим выходам четвертую, пятую и шестую группы 17-22 блока управления j 3 J. элементов И и источник 23 опорной часНедостатком прототипа является пони- тоты. Вход блока управления 1 соединен женнвя точность, обусловленная большой 5 с входом устройства. Выходы разрядов погрешностью дискретизации. Кроме это- счетчика-измерителя 2 периода соединегЬ, наличие низкой выходной частоты уст ны с первыми входами элементов И групп ройства понижает быстродействие и точ- 17-19. Выходы элементов И группы 17 ность последующих узлов обработки ин- соединены через регистр памяти 9 с перформвции. 10 выми входами элементов И группы 20, Целью изобретения является повыше- подключенных вторыми входами к выхоние точности дифференцирования. дам счетчика 3 и соединенных выходами

С этой целью в устройство дополни- со входом элемента ИЛИ 6. Выход иотельно введены блоки сложения-вычита- . точникв 23 опорной частоты подключен к ния и элементы ИЛИ, причем выход пер- 15 входу счетчика-измерителя 2 периода и вого блока сложения-вычитания, йодклю- к первым входам блоков сложения-вычиченного первым входом к выходу источ- тания 12 и 13. Выход блока сложениянщв опорной частоты, первому входу вт - вычитания 12, соединенного вторым вхорого блока сйтожения-вычитания и входу дбм с выходом элемента ИЛИ 6, подклюсчетчика-измерителя периода, а вторым >0 чен к входу счетчика 3 и первому входу " входом - к выходу первого элемента: :: .: распределителя 15 импульсов, соединенИЛЙ, соединен с первым входом расйре -::-: ного выходами с входами блока вычи пМ, соединеиньис выходами" с входами пер-- - 21, и

3,5 дпМ к" восходу Йище вычитания и соедин-",:.:. ::. ::. к выходаМ счетчика 8 и соединенных выегб:элемента ИЛИ, 6оединен: с выходом :.::;; . ход Йока сложения-вычитания 14, под устройствй g входом третьего счетчика,:.,, клМ4ейно "о первым. входом к выходу блоподключенного выходаМи к вторь1м-входам : ка вычйтания 18 и соединенного вторым

-вйходами с входами третьего элемента дйнен с входом счетчика 5 и выходом

ИЛИ..::,::.:::: " .;: ::;,:.: : устройства. Вторые входы элементов И

Существо изобретения поясняется чер- . групп 17-19, управляющий вход распредетежййи, на которых изображены! на лителя 15 JIbcoB и входы обнулевия фиг. 1 — блок-схема устройствау на регистров памяти 9-11 и счетчика-измефиг. 2 - структурная схема блока сложе-,рителя 2 периода соединены с выходами ния-вычитания. блока управления 1.

Устройство для дифференцирования . Устройство работает следующим обрачастотно-импульсных сигналов содержит зом. блок управления 1, счетчик-измеритель 2 Входная частота F (+ ) поступает в

Х периода, первый, второй и третьи счетчи- блок управления 1, на выходе которого ки 3-5, первый, второй и третий элемен- формируются сигналы определяющие поь55

Э ты ИЛИ 6-8, первый, второй и третий ледовательность работы узлов устройства. регистры памяти 9-11, первый, второй С приходом каждого импульса входной и третий блоки сложения-вычитания 12- частоты выдается сигнал на перепись ко14, распределитель 15 импульсов, блок. да, пропорционального периоду входной

5 691876 6 частоты, со счетчика-измерителя периода тания 13, на входы которого поступают

2 в предварительно очищенный соответст- частоты Fo и F<< определяется анало2 вуюший регистр памяти. Группы 17 и .18 гичным образом и равна элементов И отпираются поочередно. В (о Nm результате этого в один из регистров 5 2 = (ц памяти будет записан код, соответствую-., Кщ„,) (ф ) H Я (4 ) xð1 ший j -мУ пеРиодУ а в дРУгой РегистР регистрах памяти 9 и 10. определяются памяти — код1 соответствующий (i -1) выражением периоду. В следующем такте работы в н„®= т.

10 о регистр, в котором был записан код, соN (t)= Т;» ответствующий (q -1) периоду, заносит- . 2 о -1 р ся код, соответствующий (1 -1) периоду, или вЫражением а регистр, в котором находился код, со И1(О=У, Г1 1 ° ответствующий 1 -му периоду, остается

1.2()

2 а без изменений. Группа 19 элементов И отпирается по каждому импульсу окон- где Т, T < — соответственно длительносс чания текущего периода и в регистр па- ти 1 -.r o и (g -1) -го пемяти 11 заносится код, соответствующий рнодов входной частоты.

1-му пе иоду. -.. Выходные частдтй блоков сложенияТак KBK группы 20-22 элементов И . вычитания 12 и 18 поступают через рас2О совместно с элементами ИЛИ 6-8 обра- . пределитель 18 йырульсов на входы блозуют соответствующие умножители часто ка вычитания 16» Выходная частота блока ты, управляемые кодом с регистров паяя- 16 с учетом воздействия управлявши ти 9-11, то частоты Гк, Х»с, Ро :; йа . импульсов блока 1 íà управляющий вход

;выходе элементов ИЛИ 6-8 будут опре- распределйтеля 15 будет равн а деляться соотношениями вида Й) 6) " ..:::.: -:,.:.: ., ь 1 "m), )

На жоды Мока сложения- в1ыМиФания 2() ™В® .: .:::: 14, работа которого Ыройсходит айалб-Осй N . -:.. :::. гично работе блоков 12 и 13 поступают

g(g); g (g) ...; .:::.;.:-" частота с восхода блока вычитания 16 и

;:,,-:--., час гота с вь@ода цемента ИЛИ 8. Соотг д.. -2и -- 5 ветственно йаходная" часто"га .блока 14 . Здесь Й = 2", где ri - количество двоичЫх рй»-, . онредмяеФСя выражением ряпов реийзфюв" :.::.::: ;: -.- :; ++..1 памяти 9-11 1 .:-. :::. -: у j} е

> (<) „соответбтвеаюо . -":. - ; ..:;; . о частоты:на вй- 40,"". ходе 6поаов "Ыо- " ":, : н Я () у 1. „2

».:„-, :,:r. t" W, è, Й ния 12-14, ";: .:, . 0 .. 1, о cfog (),Й () М (Й)-соответс:твенно",". ".,: Таким образом выходная частота бл

«ды. Мнисйен- ка 14, являющаяся вьасодпой ча оой

45 ные в регистры- устройства, пропоруионаЛьна производной памяти 9-11 входного сигнала" по временй.

На первый вход блока сложейия-вы - :: Поскольку в прототипе производная читания 12, структура которого анало формируется с коэффициентом пропорциогична структуре блоков сложения-вычи- нальности К /F,(ãäe К вЂ” коэффициент

50 2 тания 13 и 14 (см. фиг. 2), подается деления неуправляемого делителя частоты частота F> источника 23 опорной часто прототипа), то применение настоящего ты. На второй вход блока 12 поступает изобретения позволяет повысить точность частота Уос с выхода элемента ИДИ 6. дифференцирования за счет уменьшения в

ОС1

Выходная частота блока 12 равна К раз погрешности от дискретизации при

Р Nm изменении периода, а также увеличить в

7,(1) ;+ () ос () 1 М - +раз выходную частоту дифференциаВыходная частота блока сложения-вычи- тора.

7 6918

Формула изобретения

Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, содержащее источник опорной частоты, счетчики, блок вычитания, подключенный входами к выходам распределителя импульсов, блок управления, соединенный входом с входом устройства, счетчик-измеритель периода, подключенный выходами разрядов к пер- 10 вым входам элементов И первой, второй и третьей группы, причем выходы элементов И первой группы соадинейы через первый регистр памяти с первыми входами элементов И четвертой группы, выходы элементов И второй группы подключены через второй регистр памяти к первым входам элементов И пятой группы, выходы элементов И третьей группы соединены через третий регистр памяти с первыми входами элементов И шестой группы, а вторые входы элементов И первых трех групп, управляющий вход распределителя импульсов и входы обнуления счетчика-измерителя периода и регистров па-, 25 мяти подключены к соответствующим выходам блока управления, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения точности дифференцирования, в устройство дополнительно введены блоки сложения30 вычитания и элементы ИЛИ, причем выход первого блока сложения-вычитания, подключенного первым входом к выходу источника опорной частоты, первому входу вто рого блока сложения-вычитания и входу

76 8 счетчика-измерителя периода, а вторым входом — к выходу первого элемента ИЛИ, соединен с первым входом распределителя импульсов и входом первого счетчика, подключенного выходами к вторым входам элементов И четвертой группы, соединенных выходами с входами первого элемента ИЛИ, а выход второго блока сложения-вычитания, подключенного вторым входом к выходу второго элемента

ИЛИ, соединен со вторым входом. распределителя импульсов и входом второго счетчика, подключенного выходами к вторым входам элементов И пятой группы, соединенных "выходами с входами второго элемента ИЛИ, а выход третьего блока сложения-вычитания, подключенного первым входом к выходу блока вычитания и соединенного вторым входом с выходом третьего элемента ИЛИ, соединен с выходом устройства и входом третьего счетчика, подключенного выходами к вторым входам элементов И шестой группы, соединенных выходами с входами третьего элемента ИЛИ.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 411473, G 06 3 3/00, 1972.

2. Заявка ¹ 2358616/18-24„по которой принято решение о выдаче автор° ского свидетельства, кл, G 06 G 7/18, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 495675, кл. G 06 6 7/18, 1974.

691876

4Риг. 1 Риг. 2

Составитель,С. Каэинов

Редактор Н. Лобач Тахред 3, Фанта Корректор Н. Задерновская

Заказ 6219/41 . Тираж 780 Подписное

Ш4ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4