Преобразователь частота-код

Преобразователь частота-код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистических

Республик

ОПИСАНИЕ< 951697

ИЗОSPaTaHWS

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11. 07. 80 (21) 2974020/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

M 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР (53) УЙК б81.32 .. 3 (088. 8)ао делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 15.08. 82 . (72) Авторы изобретения

H.Ñ.Õëûñòóíîâ и Е.Е.Сомова

y,ã. з водствтвнного

Всесоюзный научно-исследовательский инсти геофизических методов разведки Научно-пр объединения "Союз геофизика" (7l ) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА - КОД

Изобретение относится к области цифровой информационно-измерительной техники и может быть использовано при разработке аналого-цифровых преобразователей, предназначенных для использования в сейсморегистрирующей аппаратуре.

Известен преобразователь, в котором частота преобразуется в напряжение с последукщим преобразованием его в код, содержащий источник опорного напряжения, электронные ключи, интегратор, компаратор уровня, логическое устройство, регистрирующий счетчик, устройство автоматики, генератор импульсов заполнения, с помсщью которых входное напряжение преобразуется в двоичный код 1 1.

Однако известный преобразователь не позволяет обеспечить необходимый динамический диапазон и точность преобразования, так как существу" ет нелинейност ь х ра ктеристи к усилителей электронных ключей и интегра2 торов, что обусловлено нелинейностью характеристик полупроводниковых и

I ламповых усилительных элементов.

Наиболее близок к предложенному по технической сущности преобразователь частоты в код, основанный на непоср едст венном суммировании периодов частотного сигнала за определенные промежутки времени, содержащий усилитель-формирователь., ключ, цифровой счетчик импульсов, арифметическое устройство.

Такой преобразователь может обеспечить высокий динамический диапазон $2);

Однако этот преобразователь не позволяет обеспечить высокую точ,то ность преобразования, так как счетчиком импульсов не могут быть подсчитаны доли периода сигнала, которые образуются из-за некратности измеряемой частоты интервалу измерения.

951697

Целью изобретения является повыщение точности преобразования и расширение динамического диапазона.

Эта цель достигается тем, что в преобразователь частота - код, содержащий усилитель-формирователь, ключ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, а первый вход - с первым выходом блока управления, второй вход которого подключен к установочному входу счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов регистра, введены последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и усилитель с автоматической регулировкой усиления, коммутатор, преобразователь напряжения - код и сум" матор, причем:выход усилителя-формирователя подключен к входу генератора пилообразного напряжения, выход усилителя с автоматической регулировl кой усиления соединен с вторым входом ключа и первым входом коммутатора, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а выход - к входу преобразователя напряжения - код, управляющий вход которого соединен с четвертым выходом блока управления и управляющим входом сумматора, информационные входы которого подключены к выходам преобразователя напряжение - код, а выход - к второй группе входов регистра.

На чертеже изображена блок-схема преобразователя частота код

Преобразователь содержит усилитель-формирователь 1, к выходу ко. торого подключены последовательно соединенные генератор 2 пилообразного напряжения и усилитель 3. с автоматической регулировкой усиления, выход которого соединен с входами ключа 4 и коммутатора 5. Выход ключа 4 подсоединен к входу счетчика 6 импульсов, выход которого.-. соединен с входом регистра. 7. К выходу комму-. татора 5 подключены преобразователь

8 напряжение - код и сумматор 9, выходы которого соединены с регистром 7. Управляемые входы коммутатора 5, преобразователя напряжениекод 8, сумматор 9, ключа 4, регистра 7, а также счетчика 6 подключе.ны,к выходам блока 10 управления.

Преобразователь работает следующим образом; 0

15 го

З5

Импульсы частотного сигнала через усилитель-формирователь 1 поступают на вход генератора 2 пилообразного напряжения, а затем на ключ 4, который с помощью блока 10 управления задает интервал времени, в течение которого импульсы считаются счетчиком 6 ° Сосчитанные импульсы записываются в регистр 7. При этом иэ-. за некратности периода измеряемой. частоты интервалу измерения невозможно достичь высокой точности преобразования,,так как счетчиком 6 импульсов в принципе не могут быть подсчитаны доли периода в начале и в конце интервала счета.

С помощью коммутатора 5 делаются выборки пилообразного напряжения, пропорционального неиэмеренной части периода частотного сигнала. Эти выборки преобразуются в код преобразователем 8 напряжение - код с точностью не хуже тысячных долей периода. Полученные коды начала и конца интервала вычитаются друг иэ друга сумматором 9 и в качестве добавки записываются в регистр 7., Для устранения паразитной амплитудной модуляции импульсы подаются на вход усилителя 3 с автоматической регулировкой усиления, с выхода которого на коммутатор и ключ поступает импульсный сигнал, модулированный только по частоте.

В. этом случае мгновенное значение амплитуды напряжения в любой точке отсчета пилообразного импульса пропорционально доле периода. прсведшей с момента окончания предыдущего импульса до момента отсчета.

Затем импульсныи си-.íàë поступает на ключ Й, интервал пропускания которого устана вливается блоком

10 управления.

Далее пачка пилообразных импульсов, число которых пропорционально частоте их следования, поступает на счетчик 6.

На выходе счетчика формируется код, соответствующий частоте сигнала с точностью до одного импульса (периода), т.е. равный целому числу периодов импульсов, поступающих на счетчик 6 за интервал счета.

Одновременно импульсы поступают на коммутатор 5, который производит выборку амплитуды сигнала в момент включения и выключения счетчика б.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

25 N 440790, кл. Н 03 К 13/20, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 457045, кл. G 01 R 23/00, опубпик. 1975.

Эти выборки, пропорциональные не" измеренной счетчиком доле периода частотного сигнала, преобразуются в код преобразователем напряжениекод. За счет добавки, которая соот- 5 ветствует долям периода преобразуемого сигнала, повышается на несколько порядков (не менее - 2) точность и динамический диапазон преобразова"

10 ния.

Преобразователь частота - код, 15 содержащий усилитель-формирователь, ключ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, а первый вход - с первым выходом блока управления, второй вход которого подклю- 20 чен к установочному входу счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов регистра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона, в него введены последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения

97 6-: и усилитель о автоматической регулировкой усиления, коммутатор, преобР азователь напряжения - код и сумматор, причем выход усилителя-форми-рователя подключен к входу генератора пилообразного напряжения, выход усилителя с автоматической регулировкой усиления соединен с вторым входом ключа и первым входом коммутатора, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а выход"- к входу преобразователя напряжение - код, управляющий вход которого соединен с четвертым выхо-, дом блока управления и управляющим входом сумматора, информационные входы которого подключены к выходам преобразователя:напряжение -код, а выходы " к второй группе входов регистра..