УДК 681.5(06) Автоматика Л.Г. НОВИКОВ, А.А. СКРЫЛЕВ Технологический институт (филиал) Московского инженерно-физического института (государственного университета) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО Рассматривается устройство, состояние которого определяется частотой входного сигнала. Частотно-импульсные пороговые устройства (ЧИПУ) являются важным компонентом систем дискретной обработки сигналов, например, для преобразования дискретного последовательного ЧИМ-сигнала в последовательный двоичный формат. Частотное пороговое устройство определяет соответствие частоты сигнала заданному значению. Такие устройства могут быть выполнены посредством преобразования частоты в напряжение и последующего сравнения с опорным напряжением. В преобразователях такого типа имеет место задержка сигнала. Свести к минимуму задержку позволяют устройства в которых идентификация частоты осуществляется по временному признаку. На рис. 1 приведена упрощенная схема ЧИПУ выполненная на основе операторов синхронной свертки [1]. Так как это устройство выполняет две функции [2] дискриминации и компарирования, то его будем называть частотный дискриминатор компаратор (ЧДК). Принцип работы ЧДК основан на сравнении унитарной частоты сигнала с унитарной константой формируемой преобразуемым сигналом с помощью процедуры процедур M={φ j} и S= {s j}, где φ – оператор фронта, s - оператор удлинения, j - величина меры пороговой частоты (длина константы), выбирается из условия: j = fsin/ 2fп (1) где fsin – частота синхронизации, fП – пороговая частота. Таким образом, с помощью этих процедур будет сформирована унитарная частотная константа и определено соответствие частоты заданному значению. Из временной диаграммы (рис. 1б) видно, что признаками высокой и низкой частоты будет выполнение логических условий (1). G P Z, L PZ , _______________________________________________________________________ ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 1 59 УДК 681.5(06) Автоматика где Р, Z – сигналы мер времени, G – признак высокой частоты, имеет место совпадение сигналов мер времени, L – признак низкой частоты, имеет место совпадение противоположных значений сигналов мер частоты. С помощью RS-триггера эти признаки преобразуются в значения: "B=1" – соответствует высокой частоте, если выполняется условие G, и "B=0" – соответствует низкой частоте, если выполняется условие L. Рассмотренное устройство имеет высокое быстродействие и может Схема Временная диаграмма Рис. 1. а – схема ЧДК с двумя формирователями мер времени, б – временная диаграмма выполнять и другие функции преобразования временных и частотных сигналов [3,4]. Примененный принцип преобразования позволяет реализовать его программно на микропроцессорных средствах и на программируемой логике. Список литературы 1. Новиков Л.Г. Операторы, процедуры и алгоритмы обработки синхронных последовательностей сигналов // Науч. сессия МИФИ-2005: Сб. науч. тр. В 15 т. М.: МИФИ, 2005. Т.12. С. 57. 2. Новиков Л.Г Схемотехника устройств сравнения фазо-импульсных сигналов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика 2004. 3. Новиков Л.Г. Модуляторы и демодуляторы синхронных унитарных импульсных сигналов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика 2002. № 9. 4. Новиков Л.Г. Демодуляторы частотно-импульсных дискретных сигналов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика 2005. № 2. _______________________________________________________________________ ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 1 60