Цифровой компаратор

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 18.02.80 (21) 2884951/18-24 с присоединением заявки №(23) Приоритет (5l)M. Кл.

G 05 В 11/26

1Ъеудврстеенный комнтет

СССР (53) УДК 62. 50(088. 8) Ilo делам нэобретеннй н открытнй

Опубликовано 23. 05 82. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 23.05.82.

\

% - °

4. (,, ° т г, у, Р;

1 (72) Автор изобретения

A И. Овчаренко

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.. И. Ленина (7l) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ КОМПАРРТОР

Изобретение относится к цифровому регулированию параметров технологических процессов и может быть использовано для высокоточной стабилизации параметров, например, скорости электродвигателей.

Известны цифровые компараторы, содержащие реверсивный счетчик, выходы которого соединены с входами схем блокировки, а входы через схему управления - с входами устройства Г13 и E2)

Известные устройства реагируют на. разность частот задания и обратной связи.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства..

Эта цель достигается тем, что в " устройство введены последовательно соединенные третий К5-триггер, третий элемент И, а также последовательно соединенные .блок кодовых вентилей и вычитающий счетчик, выход которого подключен к входу дешифратора, соединенного выходом с первым входом третьего Ю-триггера, второй вход которого соединен с ши5 ной опорной частоты, второй вход вы, читающего счетчика соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, первый вход о блока кодовых вентилей соединен с

I прямым выходом реверсивного счетчика и является выходом компаратора, а второй вход - с шиной опорной частоты.

1S

На чертеже приведена функциональная схема цифрового компаратора.

Устройство содержит RS-триггеры

1,2 и 3, элементы И 4,5 и 6, генератор 7 стабильной частоты F, вычитающий счетчик 8, дешифратор нуля

9, реверсивный счетчик 10, блок 11 кодовых вентилей, схемы блокиров" ки 12 и 13. Входами устройства являются шины опорной частоты F и часол

0243 4 схемами блокировки 12 и 13, запирающими соответственно элементы И 5 или И 6. Таким образом осуществляется блокировка компаратора от оп5 рокидывания и ограничение его выходной величины.

Формула изобретения

<о

1S

3 93 готы обратной связи f .. Выходом устройства являются прямые выходы реверсивного счетчика 10.

Работа устройства заключается в следующем.

Очередной импульс f „ устанавливает триггеры 1,2 и 3 в единичное состояние и открывает кодовые вентили 11. Тем самым код счетчика 10 переписывается в счетчик 8. Поскольку триггеры 2 и 3 находлтся в единичном состоянии, то элементы И 5 и 6 оказываются закрытыми. Элемент же

И 4 открыт, и импульсы f генератора

7 поступают на вход вычитания счетчика 8, уменьшая его содержимое. При обнулении счетчика 8, фиксируемого дешифратором 9, триггеры 1 и 3 устанавливаются в нулевое состояние. Если в рассматриваемом цикле фазовый сдвиг между импульсами и остался таким же, как и в предыдущем цикле, то момент обнуления счетчика 8 сов.падает с моментом поступления импульса f c, устанавливающего триггер 2 в нулевое состояние. Это означает, что в условиях постоянства фазового сдвига между импульсами Гр„ и Г с элементы И 5 и 6 все время остаютсл закрытыми и содержимое счетчика 10 не изменлется.

Если же фазовый сдвиг изменился, то обнуление счетчика 8 во времени не совпадает с поступлением импульса Г с. В этом случае триггеры 1 и 3 устанавливаются в нулевое состояние раньше (при увеличении фазового сдвига) или позже (при уменьшении фазового сдвига), чем триггер 2. Это означает, что элемент И 6 (при уменьшении фазового сдвига) или элемент

И 5 (при увеличении его) оказываются открытыми на время, равное приращению фазового сдвига в текущем цикле по сравнению с предыдущим. Таким образом на соответствующий вход ревер сивного счетчика 10 от генератора

7 поступает число импульсов, пропорциональное указанному приращению.

Следовательно, цифровой компаратор отрабатывает рассогласования за один период сравниваемых частот.

В режиме длительных или больших рассогласований, когда за один период частоты Гоп не поступает ни одного импульса f< (или наоборот), наступает либо полное заполнение счетчика

10, либо его обнуление. Эти крайние состояния счетчика 10 фиксируются

Цифровой компаратор содержащий два

RS-триггера, прямой выход каждого из которых подключен к первому входу соответствующего элемента И, а инверсный выход - перекрестно к второму входу элементов И,выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика,прямой и инверсный выходы которого соединены с входами соответствующих элементов блокировки, выход каждого из которых подключен к третьему входу соответствующего элемента И, четвертый вход каждого из которых подключен в выходу генератора импульсов, причем первые входы RS-триггеров, подключены к шине опорной частоты, а вторые входык выходам соответственно частотного датчика скорости и дешифратора, о тЗО-ли чающи "ся тем, что. с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные третий RS-триггер, третий элемент И, а также последовательно соединенные блок кодо35

abtx вентилей и вычитающий счетчик, выход которого подключен к входу дешифратора, соединенного выходом с первым входом третьего RS-триггера, второй вход которого соединен с шиной опорной частоты, второй вход вычитающего счетчика соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, первый вход блока кодовых вентилей соединен с прямым выходом реверсивного счетчика и является выходом компаратора, а второй вход .- с шиной опорной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. йартяшин А. И, и др. Преобразователи электрических параметров длл систем контроля и измерения. М., "Энергия", 1976, с. 231-256.

2. Авторское свидетельство СССР йо заявке М 2814403/18-24, 1980 (прототип).

930243

Составитель В. Грибова

Техред Л. Пекарь КорректорС. Шекмар

Редактор Н. Лазаренко

Тираж 908 Подписное

ВН 1дПд Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва N-35т Рауаская наб., д. 4/5

Заказ 3469/б2

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ПроеКтная, 4