SU951697A1 - Преобразователь частота-код - Google Patents

Description

(5) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА - КОД

1

Изобретение относитс  к области цифровой информационно-измерительной техники и может быть использовано при разработке аналого-цифровых преобразователей, предназначенных дл  использовани  в сейсморегистрируЮ1дей аппаратуре.

Известен преобразователь, в котором частота преобразуетс  в HanpiRжение с последующим преобразованием его в код, содержащий источник опорного напр жени , электронные ключи, интегратор, компаратор уровн , логическое устройство, регистрирующий счетчик, устройство автоматики, генератор импульсов заполнени , с помощью которых входное напр жение преобразуетс  в двоичный код t.1 .

Однако известный преобразователь не позвол ет обеспечить необходимый динамический диапазон и точность преобразовани , так как существует нелинейность х -рактеристик усилителей электронных ключей и интеграторов , что обусловлено нелинейностью/ характеристик полупроводниковых и ламповых усилительных элементов.

Наиболее близок к предложенному по технической сущности преобразователь частоты в код, основанный на непосредствен чом 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 позвол ет обеспечить высокую точность преобразовани , так как счетчиком импульсов не могут быть подсчитаны доли периода сигнала, которые образуютс  из-за некратности измер емой частоты интервалу измерени  о Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани  и рас ширение динамического диапазона. Эта цель достигаетс  тем, что в преобразователь частота - код, содержащий усилитель-формирователь, ключ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, а первый вход - с первым выходом блока управлени , второй вход которого подключен к установочному входу счетчи ка, выходы .которого соединены с пер вой группой входов регистра, введены последовательно соединенные гене ратор пилообразного напр жени  и усилитель с автоматической регулировкой усилени , коммутатор, преобразователь напр жени  - код и сумматор , причем выход усилител -форми ровател  гтодклюуен к входу генерато ра пилообразного напр жени , выход усилител  с автоматической регулиро кой усилени  соединен с вторым входо ключа и первым входом коммутатора, второй вход которого подключен к тре тьему выходу блока управлени , а вы ход - к входу преобразовател  напр  жени  - код, управл ющий вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени  и управл ющим входом сумматора, информационные входы которого подключены к выходам преобразовател  напр жение - код, а вы ход - к второй группе входов регист ра. На чертеже изображена блок-схема преобразовател  частота код . Преобразователь содержит усилитель-формирователь 1, к выходу ко . торого подключены последовательно соединенные генератор 2 пилообразного напр жени  и усилитель 3 с автоматической регулировкой усилени , выход которого соединен с входами ключа и коммутатора 5. Выход ключа k подсоединен к входу счетчика 6 импульсов, выход которогоасоединен с входом регистра 7. К выходу комму татора 5 подключены преобразователь 8 напр жение - код и сумматор 9, выходы которого соединены с регистром 7. Управл емые входы коммутатора 5, преобразовател  напр жение код 8, сумматор 9, ключа k, регистра 7, а также счетчика 6 подключе . ны ,к выходам блока 10 управлени . Преобразователь работает следующим образом. Импульсы частотного сигнала через усилитель-формирователь 1 поступают на вход генератора 2 пилообразного напр жени , а затем на ключ {, который с помощью блока 10 управлени  задает интервал времени, в течение которого импульсы считаютс  счетчиком 6. Сосчитанные импульсы записываютс  в регистр 7о При этом изза некратности периода измер емой. частоты интервалу измерени  невозможно достичь высокой точности преобразовани , . так как счетчиком 6 импульсов в принципе не могут быть подсчитаны доли периода в начале и в конце интервала счета. С помощью коммутатора 5 делаютс  выборки пилообразного нап|э жени , пропорционального неизмеренной части периода частотного сигнала. Эти выборки преобразуютс  в код преобразователем 8 напр жение - код с точностью не хуже тыс чных долей периода . Полученные коды начала и конца интервала вычитаютс  друг из друга сумматором 9 и в качестве добавки записываютс  в регистр 7. I Дл  устранени  паразитной амплитудной модул ции импульсы подаютс  на вход усилител  3 с автоматической регулировкой усилени , с выхода которого на коммутатор и ключ поступает импульсный, сигнал, модулированный только по частоте . В. этом случае мгновенное значение амплитуды напр жени  в любой точке отсчета пилообразного импульса пропорционально доле периода, прошедшей с момента окончани  предыдущего импульса до момента отсчета. Затем импульсный сигнал поступает на ключ , интервал пропускани  которого устанавливаетс  блоком 10 управлени . Далее пачка пилообразных импульсов , число которых пропорционально частоте их следовани , поступает на счетчик 6. На выходе счетчика формируетс  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 включени  и выключени  счетчика 6,

Эти е1ы6орки, пропорциональные неизмеренной счетчиком доле периода частотного сигнала, преобразуютс  в код преобразователем напр жение код . За счет добавки, котора  соответствует дол м периода преобразуемого сигнсша, повышаетс  на несколь ко пор дков (не менее - 2) точность и динамический диапазон преобразовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь частота .- код, содержащий усилит ел ь-формировател1, к/точ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, а первый вход - с первым выходом блока управлени , второй вход которого подключен к установочному входу счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов регистра, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  динамического диапазона, в него введены последовательно соединенные -енератор пилообразного напр жени .

   и усилитель о автоматической регулировкой усилени , коммутатор, преобразователь напр жени  - код и сумматор , причем выход усипител -форми5 ровател  подключен к входу генератора пилообразного напр жени , выход усилител  с автоматической регулировкой усилени  соединен с вторым входом ключа и первым входом коммутато0 ра, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управлени , а выход - к входу преобразовател  напр жение - код, управл ющий вход которого соединен с четвертым выхог

   дом блока управлени  и управл ххцим входом сумматора, информационные входы которого пбдключены к выходам преобразовател  напр жение «код, а выходы - к второй группе входов ре0 гистра.

   1

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР № , кло Н 03 К 13/20, 197.

   2,Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 R 23/00, опубпик . 1975.

   951697

   из

   /v