Преобразователь цифрового кода в частоту следования импульсов

Преобразователь цифрового кода в частоту следования импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 04. 80 (21) 290788б/18-? 1 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет М д з

Н 03 К 13/20

Н 03 Ь 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,0183, Бюллетень É9 2

Дата опубликования описания 35.01.83 i! ($$) gP f(621. 373.

° 44 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А.й.Першин, Г.Г.Безыманко и а..В.М«сюриt!N

1

КараГаНДИНСК»ей ф«Л«аЛ О 0501 0 <О "lCTp) K » OpQ!IO 0 б Op0

Всесоюзного ;-.аучно-исследовательского и -C иту-.,а автоматизации черной металлург«« (71) Заявитель

=,4) ПРЯДВРРВОВ 1 1ВЛт- ", ОРОВi„-,G -,«СПР, -В;1;1С- СРУ Ii Л-;-.,:.,-:I

ИМПУЛЬСОВ

»» 25

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к аналого-.диск- ретным устройств м.

Известен преобразователь цифровогo кода t3 частоту, содержаций генератор импульсов эталонной частоты, управляемые делители частоты. схему сравнения„ источник образцового вр"меннсг H«тарвала и счетчик имггульC0V 1.

Рабств птоеобразОваталЯ заключается в пОдсчете счетчиком в течение за даннОI О вp :.меннGгo интервал »игл»а импульсов, t!Oc Tyl.аюк»их на его счетный

ВхОд с нTopoi.о уг»ранляемогО делителя частоты, и выдачи образовавшегося в счетчике кода на первый управляемый, делитель частоты на выходе которого пОЛ1»чают псследОнаTGRBHocTI-,. И» "пульсОВ следую дих с частОТОЙ» г. опорцис нальной преобразуемому коду.

Недостатком изнестного преобразователя Является низкое быстродействие установление .астоты при Hзма;-. ==;;:::и величины пр=-:с разуемого сл1.-, так как требуется 0 i;G, — е.анноа =рамя для набора счетчикo ° импульсов кода, соответствуюшего новому эначенгво преобразуемого кода.

Наиболее близким техническим решение,-.. к изобретен«ю Является также прGОбразОваталь циор0501"О кОда в Iас тату следования импульcov, содержаший регистр -iaìÿòit, счетчик импульсов, д«нам«ческий триггер, генератор этаЛОННОЙ И ДОПОЛ .";- -Zi"i01» ЧаСТОТЫ, CXGму запрета и -„- .»--==.Ль =..òGлоннсй чвcтоты. Поинцип .-::-::.Тв«;. Преобразователя заключается в запрете определенНОГО числа импул:-Г: ;в эталонной час тоты (2).

Недостатком известного преобразонаTGJ.=. является l !IçêGя тОчнОсть IIpG образования када в частоту следования импульсов за с -ат неравномерногo распределен i., я i

Цел . Иэобре-.,е:-:ия -- -!OamftGH«G точности преобразо-:.ан l. I кода в частоту на основе улучшения распределения импульсов выходной последовательности во времени.

Цель достигается тем,,что в преобразователь цифрового када в часто1у следования импульсов, содержаыий рег«"тр пBMFTH входы t»,0TOpox o являготся входами г»реобраэоваталя, счетчик им" пульсов, г-HGpGT Op эталонной частоты, -.Сгическ»ий элемент запрета и делитель

869543 эталОннОй частОты причем ВХОД ЛОгического элемента запрета соединен с выходом генератора эталонной частоты, а выход элемента запрета соединен с входом делителя эталонной частоты, выход которого служит выходом преоб- 5 разователя, Введены элементы 2-2-2ИЗИЛИ по числу разрядов счетчика, первые входы которых подключены к выходам разрядов счетчика импульсов, вторые входы соединены с соответствующи-!1)

Ми выходами регистра памяти, а третий вход каждого элемента 2-2-2И-ЗИЛИ соединен с выходом предыдущего элемента

2-2-2И-ЗИЛИ, соответствующего более младшему разряду преобразуемого кода,(5 причем третий Вход самого младшегo элемента 2-2-2И-ЗИЛИ подключен к .«вЂ” не логической единипы, а выход ст; ршего элемента 2-2-2И- ЗИЛИ соединен с.

BT0phIM в хада!л лаги -! есli О!. О зле!леt) 1 а

20 запрета, при этом в!!ход Г llc ратс!т»е, эталонной частоты Iio! Ilcë!o÷ен так (c. к входу счетчика имгульсов, !зыход котоРого под!слючен к входу з IIII си Рс ГИ::— тра памяти.

? "1

На Фиг. 1 показан» ау!!!сц:!О.!:1л и:! я схема преобразават1,ля; фиг.2 иллюстРИРУют Раба; li clа:..:.Pa=-онcl-c ir :, Преобразовател»ь oo»lэржит (Фирегистр 1 памяти,:!рс:; ë зив -!е1!1!ый Для хранения преабразуема ГО кода в дз О- 3!3 ично-десятичных ячейках ?, счет -:ик 3 импульсов, состоящий из двоична-десятичных декад 4, генератор 5 эталонной частоты, логический элемент б запрета, делитель 7 эталонной часто- ЗЭ ты, предназначенный для улу !шеиия равномерности расстановки импуль"ов выходной последовательности во времени, и трехвходовые элементы 8 2-?-2ИЗИЛИ, на адни входы которых подает- 4Q ся обратный код (» с регистра 1 памяти, на другие входы элементов 8 подается код со сче".,ч." ла импульсов, вход каждого Элемеята 2-2-2И-ЗИЛЛ соединен с выходом предыдущего элемента 2-2-2И-ЗИЛИ, соответствующего более младшему разряду преобразуемого кода. Логическая 1 на выходе каждого элемента 8 появляется при наличии 1 на любых двух его входах, выходы 9-11 элементов 8, входь»

12-14 элементов 8.

Преобразуемый параллельный кад поступает на.вход регистра 1 памяти, который является кодом 1;oего преобра- „ зователя кода в частотy. Эталонная частота 1.0 с генератора Б подается на вход логического элемента б запрета и на счетный вход счетчика 3 импульсов, выход которога подключен к шине записи регистра 1 памяти.

Обратное значение преобразуемого кода Г! младшего двоична-десятичного разряда )1(сравнивается са Н>«НН<М кода в старшей декаде счетчика 3 импульсов при помощи одной группы эле- 65 ментов 8, значение 6> сравнивается со значением кода в младшей декаде счетчика 3 импульсов при помощи другой группы элементов 8. Сигнал на выходах 9-11 элементов 8 равен нулю, если кад в соответствующих декадах счетчика 3 !»cq„ (q = 1,2,3) меньше соответствующегo значения дваичнадесятичного разряда )(.:, 1!реабразуе лога када ((, подаваемого на регистр 1 памяти. Момент появления 1 на выходах 9-11 зависит от наяичия и IH отсутствия 1 соответственно иа входах 12-14 элементов 8. Если на этих входах сигнал Отсутствует та 1 появляется на выходах 9-11 при достижении кадом соответствующей декады с- Bò÷èlië 3 и!Ипульс:Ов зна lc" ill Я t",!. .C-c»» — 1) „+1; если Hc= входах

12-14 этих элементов Действует 1

ТО t!r3, ОООТВРTств»!ющи"; Вых 31»а < 9 — 1 )

1 Eio..»HÄßoòc!I ° 1р»: !",,ч,.

ПpGОбрclзoE» ат Q. Iь р бст а с .т с BДую " щим образом, !! Я I:1»» Я I< cIж Де Q IIH кла 1lпее бРа 3 о

I3 аНИИ I(Ogi II c! ЕТ -IHTCC- 3 И1ЛЛ» II!:OO> ра веи пулю. На входе 12 зле!»1ента 8 сиГИ,!л Отс jтст: Tc»т (ooëI. зи! чеиия млад»!их д c.o i». Ii0 дсесят11»1ны:, c! 3.= -;1!ОД (»!, и .- иаеобраз е!лс.г".: «Ода Й 1;е н1» 1I, /"ëû . ; и на ее Вь!ИОде с! i . . пал т а!1 же равен нулю. Поэтому лаги вский элемент б запрета пропускает и.лпульсы эталонной частоты ге сна Делитель 7 .

По мере поступления и.лпульсов эталонной частоты на счетный вход мла †:c åé декады с етчика 3 импульсов кад в ией начинает нарастать от 0

ДО 9. .При дОстижении кОДОм млаД!1ей де!сат!ы сч-етчика .> и."!пульсов величи:«ы ))- - 1 (Где Я-., — значение старшего двоична-дсьсятич-.oão разряда преобразуемого коде 14 ) на выходе 9 ляется 1, H логический элемент б запрета запрещает прахожде!!Ие и!лпУль oB эталонной частать1 Хс,:.=- "e.lHтe !ь 7 . С 1,ри:содом дес я:О:. .a !."лпуп са частоты !.0 кад в младшей де!!.—:де

2 счетчика 3 импуль "CB становит я равным нулю, на выходе 9 появляется логический 0, и импульсы эталонной частоты Те снова проходят через логический элемент б запрета, т. е. на делитель 7 поступают пачки па

g> +1 И1лпульеав, следующие с частотой

10, пака на входе 12 элемевта!

8 не появится 11 . С зтОГО момента на делитель 7 поступают пачки па N> импульсов.

Появление 1 на ахссде 12 элемента 8 соответствует таму, что кад второй декады счетчика 3 импульсов, нарастающий с частотой 5o/10, достиг величины Чт+1 (если значение младшего разряда Йл преобразуемого када не равно нулю) . С приходом десятого импульса частоты д/10 код в этой декаде счетчика 3 импульсов становится

869543, равным нулю, на входе 12 элемента 8 появляется логический "0",и на делитель

7 снова поступают пачки по )) +1 импульсов .

Рассуждая подобным образом, можно проследить работу преобразователя далее, до окончания цикла преобразования, а именно, до обнуления счетчика 3 импульсов. Импульсом переноса старшей декады счетчика 3 импульсов в регистр 1 памяти вновь записывается значение преобразуемого кода, и цикл преобразования повторяется. Происходит чередование пачек по Й +1 и

hl импульсов в течение одного цикла преобразования..

На выходе делителя 7 эталонной частоты получают последовательность

|с более равномерно распределенными

-во времени импульсами, чем у известного преобразователя.

Выход делителя 7 является выходом преобразователя.

В настоящем преобразователе исполь эувтся принцип поразрядногo анализа преобразуемого кода и текущего значения кода в счетчике импульсов. Ре-. зультат анализа представляет собой поразрядное разложение преобразуемого | | — разрядного двоично-десятичного кода.

Принцип представления преобразуе-мого кода в виде пачек по hi +1 и К

3 и импульсов,, следующих с частотой о/10, позволяет равномерно распределить импульсы эталонной частоты по периоду преобразования, что позволяет получить на выходе делителя 7 эталонной частоты последовательность импульсов с более высокой равномерностью распределения импульсов во времени, чем у известного преобразователя.

Частота на выходе преобразователя. равна

N ЬЫК Т 1< (-|) Ll,

Й вЂ” GMKQGTb счетчика импульсов )

y7 — количество двоично-десятичныХ. разрядов счетчика импульсов

Т вЂ” период следования импульсов этао лонной частотыг

К вЂ” коэффициент деления делителя эталонной частоты.

Коэффициент деления К выбирают в соответствии с выражением: то

К= 1 (2)

) в " где gf — величина изменения выходной частоты при изменении преобразуемого кода на единицу.

С учетом выражения (1) формула (2) примет вид:

При изменении преобразуемого кода от 0 до й», выходная частота изменяется от 0 до .Р„, где Yn — максимальная выходная частота, соответствующая коду hl

Фиг.2 поясняет работу преобразователя кода в частоту,у которого количество двоично-десятичных разрядов с етчика импульсов равно 3 (8 =10 ), при значении преобразуемого кода N

15 К=0,28.

На фиг 2 (-) ВыХд„ (-)ЬЪ|ХФ () бс1х „ импульсные последовательности на Выходе младшей, ср едн ей и ст аршей дек ад счетчика 3 импульсов соответственно," — импульсная последовательность на входе делителя 7 эталонной частоъы. При величине преобразуемого кода = 0,28 на делитель 7 эталонной частоTû поступают 3 пачки по одному импульсу, за ними следуют 7 пачек беэ импульсов, и такое распределение импульсов повторяет".я 8 раз,. а =.<тем следуют 2 пачки ло одному импульсу и 8 пачек без импульсов, такое распределение импульсов повторяется 2 раза. В следующем цикле преобразование для )(= 0,28, происходит аналогич ным образом.

Оценить неравномерность распределения импульсов во времени можно при помощи отношения T»о iT» », где Т»аК и Т|,а» .соответственно максимальный и минимальный временный интервал между двумя соседними импульсами последо40 вательности, подаваемой на делитель

7 эталонной частоты.

На фиг.3 приведены кривые, показывающие, как изменяется отношение

Т»,д„/Т„„„.„ у известного (кривая I ) и данного (кривая|)) преобразователей, .имеющих емкость счетчика Й| --1000, при изменении величины преобразуемого кода (кривые соединяют точки, соответствующие дискретным значениям ко50 да). Из графика видно, что у данного преобразователя максимальное отношение Т»о| (Т» » не превышает 10, в то время как у известного преобразователя () д/7 »,, ») достигает величины

999, т.е. после деления выходная импульсная последовательность у данного преобразователя будет более равномерно распределена во времени.

Использование данного преобразователя в качестве узла устройства для дозирования позволяет повысить точность доэирования сыпучих материалов, например кокса в доменном производстве. При повышении точности дозирования улучшается тепловой режим до65 менной печи, экономится топливо, уве869543

Формула и за брет ен ия

Увал. 9 щщщщщщ щщщщщщщщщщщщ щщ!щщщщ щщщщщщщщ-., 1 ЩШЕ !J 30 личивается выход кондиционного чугуна.

Преобразователь цифрового кода н частоту следования импульсон, содержащий Регистр памяти, входы которого являются входами преобразователя, счетчик импульсов, генератор эталонной частоты, логический элемент запрета и делитель эталонной частоты, причем вход логического элемента запрета соединен с выходом генератора эталонной частоты, а выход элемента 15 запрета соединен с входом делителя эталонной частоты, выход которого служит выходом преобразователя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразова- 2р ния, н него дополнительно введены элементы 2-2-2И-ЗИЛИ, по числу разрядов счетчика, первые входы которых подключены к выходам разрядон счетчика импульсов, вторые входы соединены с соответствующими выходами регистра памяти, а третий вход каждого элемента 2-2-2И-ЗИЛИ соединен с выходом предыдущего элемента, соответствующего более младшему разряду преобразуемого кода, причем третий . вход элемента 2-?-2И-ЗИЛИ, соответствующего самому младшему разряду преобразуемого кода, соединен с шиной логической единицы, а выход элемента

2-2-2И-ЗИЛИ, соответствующего старшему разряду преобразуемого кода, подключен к второму входу логического элемента запрета, при этом выход генератора эталонной частоты подключен также к счетному входу счетчика импульсов, выход которого подктлочен к входу записи регистра памяти.

Источники информации, при IRòûâ но внимание при экспертизе

1. 7. нторское свидетельство СССР

Р 595858, кл. И 03 К 13/20, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 371á73, кл.- Н ОЗ К 1)1б, 1978, 869543

Составитель В.Муляр

Редактор:E.Õeéôüù Твхред М,Костик Корректор М.Демчик

Заказ 10770/б Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и:открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4 5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

ТтаХ) i rmm/ о

5 10

so roa фиг,з