Цифровой функциональный преобразователь

Цифровой функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соватскии

Соцкалкстнческмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п920735 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву Мт 815727 (22) Заявлено 21.04.80 (21) 2914484/18-24 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 15. 04.82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 17.04.82 г (53)М. Кл.

&06 P 15/31 Ъоударотееииый комитет аа делам изобретений и открытий (53) >АК681.325, (088. 8) Я. В. Герман, В. В. Соколов и А. Л. Ковш (72) Авторы изобретения т

Минский филиал Всесоюзного научно-исследовательсКофо и проектно1 конструкторского института по автоматизации предприятий т

1 пром ышленнос;ти строительных-..материалов (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области авто- матики и вычислительной техники и может найти применение при функциональной обработке частотно-импульсных и аналоговых сигналов с представлением результата в цифровой форме.

По основному авт. св. М 815727 известен цифровой функциональный преобразователь, содержаший генератор импульсов, три ключа, три счетчика, два дешифратора, коммутатор, делитель частоты, два элемента ИЛИ, выходной регистр и блок управления, выполненный, на двух триггерах. Выход генератора импульсов подключен к входу делителя частоты и к первому входу первого ключа, соединенного выходом с входом первого счетчика, а вторым входом - с выходом второго счетчика. Первый и второй триггеры блоке управления подключены первыми входами к выходу первог элемента

ИЛИ, а вторыми входами - к выходу второго счетчика, соединенного входом с выходом второго ключа, первый вход которого

2 подключен к выходу первого триггера блока управления. Выход второго триггера блока управления соединен с первыми входами коммутатора и третьего ключа, второй вход которого подключен к второму входу второго ключа, а выход — к входу третьего счетчика. Выходы разрядов третьего счетчика соединены с первой группой входов первого дешифратора, подключенного второй группой входов через второй дешифратор к выходам разрядов первого счетчика.. Коммутатор соединен второй группой входов с выходами разрядов делителя частоты, третьей группой входов - с выходами первого

15 дешифратора, а выходами - с входами второго элемента ИЛИ, соединенного выходом с входом выходного регистра, а входы первого элемента ИЛИ подключены к выходам первого дешифратора (3 1, В известном преобразователе задан ная функциональная зависимость аппро3 М07 ксимируется набором участков гиперболических зависимостей и виде где n — число участков аппроксимации„ вЂ” частота заполнения на -ом

L участке;

К вЂ” число периодов входной частоты Р íà L-ом участке; к - выходной код.

Недостатком известного преобразователя является ограниченная область применения, так как он позволяет воспроизводить только монотонно убывающие зависимости, носящие гиперболический характер, при представлении аргумента, только В частотно-импульсной .форме

Цель изобретения - расширение об2О ласти применения.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой функциональный преобразователь дополнительно введены блок вычитания напряжений, переключатель и преобразователь напряжение-частота, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего ключей, а входк выходу переключателя, соединенного первым входом с выходом блока вычитания напряжений, а вторым входом — c шиной ввода аргумента"и с первым входом блока вычитания напряжений, второй вход которого подключен к шине опорного напряжения, причем инверсный выход выходного регистра является дополнительным

35 . выходом цифрового функционального преобразователя.

На чертеже изображена структурная

49 схема цифрового функционального преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, три ключа 2, 3 и 4, три счетчика 5, 6 и 7, два дешифратора 8

65 и 9, коммутатор 10, делитель 11 частоты, два элемента ИЛИ 12 и 13, выходной регистр 14, блок 15 управления, содержащий два триггера 16 и 17, блок

18 вычитания напряжений, переключатель

19 и преобразователь 20 напряжение Ю частота.

Выход генератора l подключен к входу делителя 11 частотыи к первому входу первого ключа 2, соединенного выходом с входом первого счетчика 5, а вторым

55 входом — с выходом второго счетчика 6.

Первый и второй триггеры 16 и 17 блока 15 управления подключены первыми

35 1 входами к выходу первого элемента

ИЛИ 12, а вторыми входами - к выходу счетчика 6, соединенного входом с выходом второго ключа 3, первый вход которого подключен к выходу триггера 16 блока 15 управления. Выход триггера 17 блока 15 управления соединен с первыми входами коммутатора 10 и третьего ключа 4, второй вход которого подключен к второму входу ключа 3 и к выходу преобразователя 20 напряжение-частота, а выход - к входу третьего счетчика 7.

Ьыходы разрядов счетчика 7 соединейы с первой группой входов первого дешифрато ра 8, подключенного второй группой входов через второй дешифратор 9 к выходам разрядов счетчика 5. Коммутатор 10 соединен второй группой входов с выходами разрядов делителя 11 частоты, третьей группой входов — с выходами дешифратора 8, а выходами — с входами второго элемента ИПИ 13, соединенного выходом с входом выходного регистра 14.

Входы первого элемента ИЛИ 12 подключены к выходам дешифратора 8. Преобразователь 20 напряжение-частота подключен входом к выходу переключателя 19, соединенного первым входом с выходом блока 18 вычитания напряжений, а вторым входом — с шиной 21 ввода аргумента и с первым входом блока 18, второй вход которого подключен к шине

22 опорного напряжения Uo . Инверсный выход выходного регистра 14 является дополнительным выходом цифрового функционального преобразователя.

Цифровой функциональный преобразователь работает следующим образом.

Второй аналоговый сигнал (монотонно изменяющееся напряжение) Ох с шины

21 поступает на вход преобразователя

20 напряжение-частота либо непосредственно через переключатель 19, либо через блок 18 вычитания напряжений, на выходе которого формируется разность между опорным напряжением и входным сигналом. С выхода преобразователя 20 сигнал частотой Fx при наличии разрешающего сигнала с триггера 16 на первом входе ключа 3 поступает в счетчик 6. Емкость счетчика 6 определяется тем, что за временную базу принят интервал, равный двум периодам Т частоты Fx т.е. время между первым и третьим импульсами этой частоты. В течение указанного времени 2 Т„ счетчик 6 открывает ключ 2, и импульсы опорной частоты Fо с генератора 1 поступают в счетчик 5. Границы интерва5 9207 лов аппроксимации F -Рх„» рассчитываются предварительно и каждой частоте, Рк, соответствует определенное число импульсов опорной частоты Pe ° В зави симости от количества импульсов часто- 5 ты Г, поступивших в счетчик 5 за время

2Тх, сигнал появляется:только на одном -ом выходе дешифратора S, который соединен с соответствующим р-ым входом второй группы входов дешифратора 8. 10

Через время 2Т с выхода счетчика

6 в блок 15 управления на вторые входы триггеров 16 и 17 поступает сигнал окончания определения рабочего интервала аппроксимации, в соответствии с этим 15 с выхода триггера 17 на ключ 4 и коммутатор 10 поступает сигнал на начало измерения. Импульсы частоты F х через ключ 4 поступают в счетчик 7, емкость которого выбрана не менее К о.ó» 20

По сигналу с l -ro выхода дешифратора

9 на ь-ом выходе дешифратора 8 появляется сигнал, и импульсы частотой

Fq, делителя 11 через коммутатор 10 и элемент ИЛИ 13 поступают в выход- 2s ной регистр 14, имеющий инверсный выход для получения соотношения

30 где N — код на инверсном выходе регистра;

Йтм- емкость регистра.

После того, как в счетчик 7 поступит

К i импульсов, с соответствующего выхо- 3S да дешифратора 8 через элемент ИЛИ 12 на вторые входы триггеров 16 и 17 поступает сигнал об окончании измерения., На выходе триггера 17 формируется сигнал1 на закрытие ключа 4 и коммутатора 10. q0

Цикл измерения закончен, и с выхода триггера 16 на ключ 3 поступает сигнал на начало следующего цикла.

Если выход переключателя 19 соединен с его вторым входом, а результат преобразования снимается с прямого вйхода регистра 14, то в цифровом функциональном преобразователе производится аппроксимация монотонно убывающей зависимости, носящей гиперболический характер. Если при этом результат преобразования снимается с инверсного выхода регистра 14, то выполняется аппроксимация монотонно возрастающей зависимости, носящей логйрифмический характер.

Если выход переключателя 19 соединен с его первым входом и результат снимается с прямого выхода регистра 14, то за счет преобразования в частоту Р . разности 0О - g в цифровом функциональном преобразователе производится аппроксимация монотонно возрастающей зависимости, носящей пар. болический характер.

Если же при этом результат снимается с инверсного выхода регистра 14, то производится аппроксимация монотонно убывающей зависимости, носящей обратно параболический характер.

Таким образом, предложенный цифровой функциональный преобразователь за счет расширения класса воспроизводимых функций имеет более широкую область применения. формула изобретения

Цифровой функциональный преобразователь по авт. ca. % 815727, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения, в него дополнительно введены блок вычитания напряжений, переключатель и преобразователь напряжение-частота, выход которогб подключен к вторым входам второго и третьего ключей, а вход - к выходу переключателя, соединенного первым входом с выходом блока вычитания напряжений а вторым входом — с шиной ввода аргу-. мента и с первым входом блока вычитания напряжений, второй вход которого подключен к шине опорного напряжения, причем инверсный выход выходного регистра является дополнительным выходом цифрового функционального преобра зователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

% 815727, кл. С 06 Р 15/34, 1979.

Составитель С. Казинов

Редактор Л. Веселовская Техред А.Бабииец Корректор М. Демчик

Заказ 2345/57 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 1Чосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ю