Частотно-импульсное делительное устройство

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И" Е- А й""М Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (iij 763914

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 25 ° 08 ° 78 (21) 2661013/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 150980. Бюллетень ¹34

Р1)М. Кл.

G 06 G 7/16

Государственный комитет

СССР

II0 делам изобретений и открытий (5З) УД)(6 81 . 33 5 ..5(088.8) Дата опубликования описания 180980 (72) Автор изобретения

Г.О.Паламарюк (71) Заявитель

Рязанский радиотехнический институт (54 ) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных и управляющих комплексах в качестве вычислительного устройства, совер- 5 шакхаего математические операции над сигналами, представленными в частотно-импульсной форме °

Известно множительно-делительное устройство j1), содержащее первый и второй элементы И и два триггера, составляющие логическое триггерное кольцо, выход которого соединен с выходом третьего элемента И.

Недостатком такого устройства является наличие пульсации в выходном сигнале.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является частотно-импульсное множительно-дели- 2О тельное устройство 21, содержащее первый.и второй множительно-делительные узды, реверсивный счетчик, суммирующий счетчик, блок умножения, причем выходы первого и второго мно- 25 жительно-делительных узлов соединены соответственно со входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов блока умножения, вто- 3р

2 рая группа входов блока умножения соединена с выходами суммирующего счетчика, счетный вход которого соединен с выходной шиной опорной частоты устройства, входы первого и второго сомножителей первого множительно-делительного узла соединены соответственно с входной шиной первого сомножителя устройства и шиной первого масштабирующего сигнала устройства, вход делителя второго иножительно-делительного узла соединен с шиной второго сомножителя устройства, выход блока умножения соединен с выходной шиной устройства и входом первого сомножителя второго множительно-делительного узла, вход делителя первого множительно-делительного узла соединен с шиной делителя устройства, вход второго сомножителя второго множительно-делительного узла соединен с шиной второго масштабирующего сигнала.

В данном устройстве, обладакщем моделирующей зависимостью ь Р1 (1)

Fo, частоты импульсных последовательностей Fð, и Fo являются постоянными

763914 и равными величинами, либо их отношение соответствует масштабному коэффициенту, à F,,F< и F> моделируют математические величины.

При использовании известного устройства в режиме деления моделирую щая зависимость (1) может быть записана в виде

Р02 F2 Р2

Частоты импульсных последовательностей F u F моделируют делимое и делитель.

Проведенные исследования частотно-импульсного разомкнутого множительно-делительного узла (РИДУ) в направлении определения влияния пульсаций во входных сигналах Р,, Г и на его точностные характеристики показали, что по входам F, и

РИДУ не критично к воздействиям пульсаций. Вместе с тем наличие неравномерности в импульсной последовательности F приводит к существенным погрешностям в F> РИЛУ.

При величине относительной пульсации в сигнале F равной

Д Р „=025, (3) в выходном сигнале имеет место погрешность

/F1 & o,î2 (Ц}

Так как в известном устройстве (1)

РИДУ включены в d. и f6 цепи, то наличие пульсаций в сигналах Г и Г, .приведет к появлению погрешности в г.

Следовательно, модель f23 может быть использована в режиме деления только при представлении математических величин равномерными импульсными последовательностями F, и F2, На практике приходится иметь дело с сигналами, обладающими существенной пульсацией. Величина среднеквац ратического отклонения может в пределе достигать значения основного сигнала. Следовательно, в результирующей импульсной последовательности устройства согласно соотношениям (3) и (4) будет иметь место погрешность, величина которой будет достигать десятков процента, что указывает на непригодность использования модели в качестве математического инструмента.

Вторым недостатком известного делительного устройства является необходимость выполнения условия

2т,, (>) что накладывает ограничения на диапазоны изменения делимого и делителя.

Целью изобретения является уменьшение величины погрешности при наличии пульсации в сигнале делителя и

60

На чертеже представлена схема предлагаемого час;-отно-импульсного делительного устройства.

Устройство состоит из первого множительно-делительного узла 1, включающего логическое триггерное кольцо 2 и элемент и 3, реверсивного счетчика 4, второго множительно-делительного узла 5, блока умнодения 6, делителя частоты 7.

Устройство работает следукщим образом.

С каждым импульсом частоты F на выходе миожительно-делительного узла 1, состоящего из логического обеспечение независимости изменения диапазонов сигналов делителя и делимо го °

Поставленная цель достигается тем, что в частотно-импульсное множительно-делительное устройство, содержащее первый и второй множительно-делительные узлы, делитель частоты, реверсивный счетчик, блок умножения, причем выходы первого и второго множительно-делительных узлов соединены соответственно со входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов блока умножения, вторая группа входов блока умножения соединена с выходами делителя частоты, счетный вход которого соединен с входной шиной опорной частоты устройства, входы первого и второго сомножителей первого множительно20 делительного узла соединены соответственно с входной шиной делимого уст ройства .и шиной первого масштабирующего сигнала устройства, вход делителя второго множительно-делительно25 го Узла соединен с шиной второго масштабирующего сигнала устройства, вход блока умножения соединен с входной шиной устройства, введены дополнительные соединения — вход делителя первого множительно-делительного узла соединен с шиной третьего масштабирующего сигнала устройства, а входы первого и второго сомножителей второго множительно-делительного узла соединены соответственно с шиной делителя устройства и выходом блока умножения.

Это позволяет в качестве делителя использовать импульсную последовательность F4, поступакщую на низкочастотный вход РИДУ цепи обратной передачи. Устройство будет функцио . нировать нормально при наличии пульсаций в импульсных потоках Fz и F4, если их величины не будут превышать значений частот Г2 и F> . При этом величина пульсации в результирующем сигнале F может быть сведена до сколь угодно малой величины.

763914

Откуда триггерного кольца 2 и элемента

И 3, формируется и „импульсов, где о о р L

Следовательно, в единицу времени на суммирующую шину реверсивного счетчика 4 будет поступать п импульсов, где

F 01 (м7

1 р

Аналогично, с каждым импульсом частоты F< на выходе множительно.делительного узла 5 формируется по> импульсов, где (8)

"о = F

Следовательно, в единицу времени на вычитающую шину реверсивного счетчика 4 будет поступать и импульсов, где

20 =- — F р (9)

Ъ

В режиме динамического равновесия о <,= pÚ (((7

f г„с р, 30

Едли предлагаемое устройство работает в режиме деления, то выражение (1)) примет вид

F - — (г)

Ю

Сопоставляя выражения (» ) и (2 ), находим, что в предлагаемом устройстве входные сигналы Г, и Г4 поступают на выходы триггеров логических триггерных .колец 2. Выше бы- 40 ло показано, что по указанным входам множительно-делительные узлы

1,5, используемые в предлагаемом устройстве соответственно в с(и /Ъ цепях, являются некритичными к наличию пульсаций в сигналах.

Следовательно, в предлагаемом устройстве частоты импульсных последовательностей, поступающих на суммирующую и вычитающую шины ревер- 50 сивного счетчика 4 будут соответствовать соотношениям (7) и (Я) даже при наличии пульсаций в сигналах

F, и F4 . Значит, и результирующая частота Г не .будет подвержена влиянию пульсаций, имеющих место в импульсных последовательностях

F„ и F4, т.е. величина погрешности d F от укаэанных фиксаторов будет стремиться к нулю.

Согласно физике работы логичес- 60 кого триггерного кольца диапазоны изменения частот импульсных последовательностей F, и F4 в предлагаемом устройстве являются независимыми

При использовании данного устройства в вычислительной машине отпадает необходимость в постановке фильтра в цепь делителя при наличии пульсации в его сигнале.

Данное устройство обеспечивает независимость диапазонов изменения сигналов делителя и делимого.Следовательно, отпадает необходимость в наличии согласующего звена.

Формула изобретения

Частотно-импульсное делительное устройства, содержащее первый и второй множительно-делительные узлы, делитель частоты, реверсивный счетчик, блок умножения, причем выходы первого и второго множительно-делительных узлов соединены соответственно со входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов блока умножения, вторая группа входов блока умножения соединена с выходами делителя частоты, счетный вхЬд которого соединен с входной шиной опорной частоты устройства, входы первого и второго сомножителей первого множительно-делительного узла соединены соответственно с входной шиной делимого устройства и шиной первого масштабирующего сигнала устройства, вход делителя второго множительно-делительного узла соединен с шиной второго масштабирующего сигнала устройства, выход блока умножения соединен с выходной шиной устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешностей при наличии пульсации в сигнале делителя и обеспечения независимости изменения диапазонов сигналов делителя и делимого, вход делителя первого множительно-делительного узла соединен с шиной третьего масштабируицего сигнала устройства, а входы первого и второго сомножителей второго множительно-.делительного узла соединены соответственно с шиной делителя устройства и выходом блока умножения.

Источники информации, I принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

9 602945, кл. G F 7/52, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР

9 217070, кл. G 06 G 7/16, 1967 (прототип).

763914

Составитель Г.Плешев

Редактор Н.Каменская Техред Н.Ковалева Корректор М.немчик

Заказ б 285/4 3 Тираж 751 Подписное

ННННПи Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4